焦點資訊：新疆科學(xué)家牽頭構(gòu)建世界首個番茄超泛基因組 或?qū)⒋蠓嵘庸し旬a(chǎn)量

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4月6日，全球頂級科學(xué)期刊《自然·遺傳》在線發(fā)表的一項科研成果顯示，新疆農(nóng)科院加工番茄生物育種創(chuàng)新團隊牽頭并聯(lián)合多家單位共同構(gòu)建了世界首個番茄超泛基因組，同時首次利用超泛基因組，在野生番茄資源中克隆到一個能顯著增加分枝數(shù)且果實數(shù)量增加67.1%的新基因，未來或?qū)⒋蠓嵘庸し训漠a(chǎn)量。

新疆農(nóng)科院加工番茄生物育種創(chuàng)新團隊余慶輝研究員在進行加工番茄雜交授粉技術(shù)研究。圖片來源：新疆農(nóng)科院

這是新疆農(nóng)科院首次，也是新疆首次以第一單位在《自然·遺傳》發(fā)表科研成果，是新疆育種技術(shù)的一次重大突破。

番茄作為果實遺傳、發(fā)育和生理研究的經(jīng)典模型系統(tǒng)，也是全球生產(chǎn)中最重要的蔬菜作物。由于人們?yōu)樽非蟾蟮墓麑嵑透叩漠a(chǎn)量對栽培番茄進行密集人工選擇，致使目前番茄遺傳多樣性大幅喪失，改良過程存在嚴(yán)重瓶頸。

相比之下，野生番茄在其各生態(tài)環(huán)境下表現(xiàn)出廣泛的遺傳和表型多樣性，其豐富的等位基因變異、更強的耐生物脅迫和非生物脅迫性、高水平的可溶性固體含量、番茄紅素和風(fēng)味化合物以及高分枝能力對現(xiàn)代育種具有重要意義。

新疆農(nóng)科院加工番茄生物育種創(chuàng)新團隊李寧副研究員（左一）和團隊成員一起查看功能驗證的番茄苗。圖片來源：新疆農(nóng)科院

在這樣的背景下，新疆農(nóng)科院加工番茄生物育種創(chuàng)新團隊牽頭，聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、新疆大學(xué)、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家單位，歷時7年，研究收集了8個野生番茄種、1個番茄近源野生種和2個栽培番茄代表性品種，利用多項測序技術(shù)，組裝了11個染色體水平高質(zhì)量基因組，解析了番茄屬基因組特征，重構(gòu)了番茄屬系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。

該研究首次將泛基因組擴展為“超級泛基因組”，囊括了幾乎整個茄屬番茄組的遺傳多樣性，為群體水平SV基因分型提供了強大的平臺。

“該項研究成果凸顯了野生番茄和栽培番茄之間的基因組多樣性和結(jié)構(gòu)變異，有助于我們在兩者之間挖掘更多優(yōu)良基因和性狀基因，能夠為番茄遺傳改良提供更多思路，也為其他農(nóng)作物開展生物育種基礎(chǔ)前沿研究提供了新思路，為加快新品種選育進程開辟了新方向。”論文第一作者、新疆農(nóng)科院加工番茄生物育種創(chuàng)新團隊副研究員李寧說。

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