鳄梨基因组测序

2022-02-23 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:661 /
内容摘要:
一个多国研究小组对墨西哥、危地马拉和西印度鳄梨以及最受欢迎的商业杂交品种哈斯的基因组进行了测序,揭示了这种黄油水果的古老起源,并为未来农业改良奠定了基础。鳄梨(Persea americana)是一种对墨西哥农业极其重要的水果作物,在世界范围内的需求日益增长。形象功劳:托马斯·威......

一个多国研究小组对墨西哥、危地马拉和西印度鳄梨以及最受欢迎的商业杂交品种哈斯的基因组进行了测序,揭示了这种黄油水果的古老起源,并为未来农业改良奠定了基础。

The avocado (Persea americana) is a fruit crop of immense importance to Mexican agriculture with an increasing demand worldwide. Image credit: Thomas Wilken.

鳄梨(Persea americana)是一种对墨西哥农业极其重要的水果作物,在世界范围内的需求日益增长。形象功劳:托马斯·威尔肯。

鳄梨(英仙座)是樟科的一种商业上重要的树种,也因其香料肉桂、月桂叶和檫树而闻名。这是墨西哥的重要作物,几乎50%的鳄梨出口来自墨西哥,价值约25亿美元。

尽管鳄梨在墨西哥和中南美洲有着悠久的种植历史,但它作为一种油性、坚果风味的水果,具有非常有益的营养特性,在世界范围内广受欢迎,这主要可以追溯到20世纪初。

栽培鳄梨存在于三个地方品种中,它们可能有独立的栽培起源,反映了它们目前的分布:墨西哥、危地马拉和西印度群岛品种。

主要的工业鳄梨品种被称为哈斯,以1935年首次申请专利的种植者命名。

“鳄梨是一种在全球范围内都非常重要的作物,尤其是对墨西哥来说,”德克萨斯理工大学的路易斯·埃雷拉-埃斯特雷拉教授说,他是这项研究的合著者。

“虽然大多数人只会尝过哈斯或其他几种类型,但在这个物种的墨西哥多样性中心有大量伟大的鳄梨品种,但很少有人会尝试它们,除非他们去美国边境以南。"

“这些品种是鳄梨未来的遗传资源。我们需要对鳄梨基因组进行测序,以使该物种能够被现代基因组辅助育种所利用。”

该团队成功地对墨西哥和哈斯品种鳄梨的核基因组进行了测序和分析,并对危地马拉和西印度群岛品种的基因组进行了重新测序。

“我们研究鳄梨的基因组历史,为墨西哥设计这种战略作物的未来,”埃雷拉-埃斯特雷拉教授说。

“鳄梨的长生命周期使育种计划变得困难,因此基因组工具将使创造更快、更有效的育种计划成为可能,以改善这种越来越受欢迎的水果。”

鳄梨属于一个相对较小的叫做木兰属的植物群体,大约在1.5亿年前从其他开花植物物种中分化出来。

新的研究支持& # 8212;但并不能证明& # 8212;木兰脂族作为一个群体,早于今天活着的开花植物的两个主要谱系,即真双子叶植物和单子叶植物的假说。

来自布法罗大学和新加坡南洋理工大学的合著者维克多·艾伯特教授说:“因为木兰从其他主要开花植物群体中分化得如此之快和如此之早,而其他主要群体也在分化,所以整个事情完全是他妈的神秘。”。

“我们通过将鳄梨基因组与其他植物物种的基因组进行比较,为找到答案做出了贡献,但我们没有得出明确的结论。”

在解决了鳄梨的一些古老谜团后,这项研究也及时向前推进,探索了这种心爱水果故事的现代篇章:人类是如何改变这个物种的基因的。

因为商业种植者通常通过将现有树木的枝条嫁接到新的砧木上来种植鳄梨,所以今天的哈斯鳄梨在基因上与20世纪20年代种植的第一个哈斯鳄梨相同。

这些现代哈斯鳄梨生长在哈斯树枝上,嫁接到各种砧木上,非常适合特定的地理区域。

虽然哈斯鳄梨长期以来被认为是杂交品种,但其产地的细节& # 8212;61%墨西哥人,39%危地马拉人& # 8212;以前不知道。

哈斯鳄梨基因组揭示了每个亲本类型的大量连续的脱氧核糖核酸,反映了品种的最近起源。

Herrera-Estrella教授解释说:“杂交后,你会立即从母体植物中获得这些巨大的DNA块。

“这些区块会分裂很多代,因为你有更多的生殖事件扰乱染色体。但是我们在哈斯牛油果中看不到这种混乱。在4号染色体上,一整只手臂似乎是危地马拉人,而另一只是墨西哥人。我们在哈斯鳄梨中看到大块的脱氧核糖核酸,这反映了它的传统。”

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

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玛莎·伦顿-安纳亚等。鳄梨基因组揭示了被子植物的系统发育,突出了渐渗杂交,揭示了病原体影响的基因空间适应。PNAS,2019年8月6日在线发布;doi:10.1073/PNAS。18860 . 888888888816


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