本站消息 近期,Horticulture Research在线发表了上海交通大学张才喜教授团队和2024开奖记录开奖结果香港董扬教授团队合作完成的题为Haplotype-resolved genome assembly for tetraploid Chinese cherry (Prunus pseudocerasus) offers insights into fruit firmness的研究论文。本研究以中国樱桃“诸暨短柄”为主要研究材料,利用PacBio HiFi、Oxford Nanopore和Hi-C等多种测序技术以及多种组装策略,完成首个中国樱桃单倍型基因组的组装(Hap1: 246.32 Mb, Hap2: 237.05 Mb, Hap3: 225.55 Mb和Hap4: 192.94 Mb),揭示了中国樱桃果实硬度低的内在机理,为樱属植物进化、重要性状关键基因挖掘及分子育种奠定了基础。
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研究发现,四个单倍型之间的共线性、序列信息、基因结构和表达水平表现出较高的一致性,暗示中国樱桃为同源四倍体。系统进化树结果显示,中国樱桃、细花樱桃、山樱花和东京樱花在22.94百万年前从共同的祖先中产生分化。在五个樱亚属植物中,中国樱桃与细花樱桃的亲缘关系最近,两者在18.34百万年前分化,而其与甜樱桃的亲缘关系最远。与其他蔷薇科植物一样,中国樱桃约在138.6百万年前经历一次共有的全基因组复制(whole genome duplication,WGD)事件。
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由于中国樱桃果实硬度低,使其储运困难,这是制约其快速发展的重要因素之一。相反,甜樱桃由于果实硬度高,流通性好,已成为全球性的重要水果之一。因此,挖掘调控果实硬度的关键基因,阐明中国樱桃和甜樱桃果实硬度差异的内在原因,具有重要的现实意义。纤维素、半纤维素、果胶含量的分析结果表明,细胞壁降解是造成中国樱桃和甜樱桃果实软化的重要因素,中国樱桃(“诸暨短柄”)纤维素、半纤维素、果胶等细胞壁组分的快速降解是其成熟果实硬度显著低于甜樱桃(“黑珍珠”)的重要原因之一。比较转录组分析发现,GalAK-like和Stv1是导致中国樱桃和甜樱桃硬度差异的关键基因。瞬时转化实验也表明,过量表达GalAK-like和Stv1基因可显著增加果实中原果胶含量,提升樱桃的果实硬度。
上海交通大学纠松涛副研究员为论文第一作者,上海交通大学张才喜教授和我校董扬教授为论文共同通讯作者。