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蘋果的紅色從哪來

文章來源:中國科學報 李晨 何文上   發布時間:2019-04-04  【字號:     】  

  紅蘋果,人人愛。可是,蘋果皮為什么能進化出誘人的紅色,是個有趣而復雜的問題。4月2日,《自然—通訊》在線發表了中國科學家詮釋紅蘋果奧秘的最新成果。中國農業科學院果樹研究所(以下簡稱果樹所)蘋果資源與育種創新團隊在完成蘋果花藥培育純系高質量基因組測序的基礎上,揭示了反轉座子控制紅蘋果著色的分子機制。

  “栽培蘋果通常是二倍體,基因組高度雜合且經過全基因組復制,致使常規品種基因組測序組裝困難。”論文第一作者張利義告訴《中國科學報》,研究人員利用花藥培養可以獲得純系,從而降低組裝難度,獲得更高質量的基因組測序結果。

  論文通訊作者、果樹所研究員叢佩華介紹,以往蘋果基因組測序都是以“金冠”品種為材料。這次重測序,他們與武漢未來組生物科技有限公司合作,以“寒富”蘋果花藥培育純系HFTH1為材料,基于第三代測序技術進行全基因組測序,組裝了目前世界上最為完整的蘋果基因組(contigN50 為6.99M)。

  “這個新基因型的蘋果基因組為世界科學共同體研究蘋果分子育種提供了新的參考序列。”叢佩華說。

  正是在比較兩種基因型的基礎上,研究人員揭示了紅蘋果著色的分子機制。結合148份蘋果自然群體和1個雜交組合分離群體驗證,他們發現,一個Gypsy-like反轉座子充當增強子控制著蘋果著色。該增強子被命名為redTE。“不易著色的品種是由于缺少這一增強子,不能有效合成花青素的結果。”張利義說。

  叢佩華進一步推斷,一系列紅色芽變品種是這個反轉座子與其調控的基因同周圍環境綜合作用引起的表觀遺傳結果,這無疑增進和豐富了對蘋果著色的理解和認識。更加重要的是,基于這一反轉座子開發的分子標記,能精準進行果色預先選擇。




(責任編輯:侯茜)

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