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  • 資訊 > 市場動態(tài) > 揭開辣椒演化的奧秘

    2025-02-28 來源:人民日報
    朝天椒的果實為何向上生長?甜椒本來就沒有辣味嗎?近日,一項新的研究,構建了野生和栽培辣椒的高質(zhì)量基因組圖譜,揭開了辣椒性狀演化奧秘。

      朝天椒的果實為何向上生長?甜椒本來就沒有辣味嗎?近日,一項新的研究,構建了野生和栽培辣椒的高質(zhì)量基因組圖譜,揭開了辣椒性狀演化奧秘。該研究由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所(以下簡稱“蔬菜花卉所”)科研團隊完成,相關成果以封面論文形式刊登在《自然·植物》上。

      辣椒是我國播種面積最大的蔬菜作物之一,年種植面積超2000萬畝。辣椒屬包含30多個種,包括廣泛栽培的一年生辣椒等5個栽培種和眾多野生種,遺傳多樣性豐富,但演化路線尚不明確。

      論文通訊作者、蔬菜花卉所研究員程鋒介紹,利用新型測序技術,科研人員完成了5個栽培種及6個野生種的高質(zhì)量組裝,其中兩個基因組實現(xiàn)了“端粒到端?!钡耐瓿蓤D,從而找到了破解辣椒家族生命演化的密碼。

      辣椒祖先有多少染色體?學界一直沒有定論。得益于多個高質(zhì)量基因組圖譜,科研人員通過重建辣椒屬的祖先模型,明確了其原始核型為12對染色體。轉座子被稱為“基因組活躍分子”,進一步研究還發(fā)現(xiàn),不同辣椒基因組中的轉座子爆發(fā)事件有明顯差異。這些轉座子引發(fā)了大量的基因組結構變異,直接參與塑造辣椒的多樣性表型。例如,中國辣椒的果實主要為朝下,然而,調(diào)控果實朝向基因的啟動子區(qū)域出現(xiàn)了缺失,改變了基因表達,使得一些辣椒果實從朝下變?yōu)槌稀?/span>

      通過構建完整的辣椒單體型圖譜,科研人員還發(fā)現(xiàn),一年生辣椒通過“基因借力”不斷優(yōu)化性狀。比如,通過與姊妹物種灌木辣椒雜交,豐富了遺傳多樣性;部分甜椒引入中國辣椒的抗病基因以抵御辣椒輕斑駁病毒;通過逐步選擇辣味Pun1基因的特定單體型,實現(xiàn)了從辛辣到甜美的轉變?!斑@些發(fā)現(xiàn)如同繪制了辣椒育種的‘導航圖’,為提升優(yōu)良品種選育效率提供了新思路?!闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⑹卟嘶ɑ芩芯繂T王立浩說。

      “這項研究有力展示了我國辣椒領域的原始創(chuàng)新能力?!崩苯酚N專家、中國工程院院士鄒學校認為,成果對于推動辣椒育種從“經(jīng)驗驅動”到“數(shù)據(jù)驅動”的轉型具有重要指導意義。

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