据估计，地球上约35%的现存被子植物是多倍体，但在所有已经测序的被子植物中，只有约10%是多倍体。由于多倍体基因组的复杂性，特别是单倍型基因组之间的同源性，将多倍体物种，特别是同源多倍体，区分和分配到正确的单倍型中非常困难。枣属植物有100多种，分布在中国的有十几种，其中枣（Ziziphus jujuba）、酸枣（Ziziphus acidojujuba）和毛叶枣（Ziziphus mauritiana）在中国分部最为广泛。目前，枣和酸枣已经完成了基因组测序。然而有关毛叶枣的基因组信息（基因组大小、基因组的测序及组装）还没见报道。

近日，我院枣科学研究与应用创新团队赵旭升教授/郭明欣副教授联合中国农科院深圳农业基因组研究所闫建斌课题组在植物学领域知名期刊Plant Physiology发表了题为“Genomes of autotetraploid wild and cultivatedZiziphus mauritianareveal polyploid evolution and crop domestication”的研究论文。该研究整合多种测序技术，同时组装了一个野生种毛叶枣‘西双野生’和一个栽培种毛叶枣‘蜜丝’的同源四倍体的单倍型T2T基因组，并揭示了毛叶枣多倍体的进化历史及驯化历程。

在进行基因组测序之前，研究团队通过FISH技术对野生种‘西双野生’进了核型分析，显示其核型为2n = 4x = 48。k-mer分析进一步表明野生和栽培毛叶枣均为4倍体。随后整合PacBio CLR, PacBio CCS, Hi-C等多种测序技术，采用两步组装策略和Graph-Based Gap Filling策略将野生和栽培毛叶枣基因组均组装到单倍型的T2T水平。这是植物同源多倍体领域第一个haplotype-resolved T2T基因组。

基于毛叶枣基因组，研究团队分析了同源四倍体毛叶枣的进化历史，即现在的毛叶枣由远古时期的二倍体祖先种经过分化、杂交、加倍而成（图1）。基于野生和栽培的8个单倍型基因组，团队构建了一个图基因组，并发掘了结构变异的热点。为了揭示毛叶枣的驯化历史，研究人员对73份野生和栽培毛叶枣种质进行了重测序，并分析了群体结构及重要园艺性状变异的遗传基础。

在驯化过程中，毛叶枣的果实风味发生了明显的改变，野生种口感酸涩，而经过驯化后的栽培种则明显失去了涩味。为了揭示这种风味变异的原因，研究人员对部分野生和栽培毛叶枣成熟期的果实进行了转录组和代谢组分析，结果表明在驯化过程中原花青素和绿原酸的减少是果实失去涩味的主要原因。

图1.野生和栽培毛叶枣的进化历史

我院郭明欣、中国农科院深圳农业基因组研究所毕桂萁、汪欢为该论文共同第一作者。郭明欣、中国农科院深圳农业基因组研究所闫建斌、我院赵旭升为该论文共同通讯作者。中国热带农科院黄三文院士对该研究提出了指导和建议。广西农科院园艺研究所任惠研究员、中国热带农科院南亚热带作物研究所陈佳瑛研究员参与了该项研究。

原文链接https://doi.org/10.1093/plphys/kiae512

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