近日，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院欒非時(shí)教授團(tuán)隊(duì)的研究論文《Resequencing 297 melon accessions reveals the genomic history of improvement and loci related to fruit traits in melon》在國際知名期刊《Plant Biotechnology Journal》上在線發(fā)表。該研究是承擔(dān)國家自然基金和國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家等項(xiàng)目，于2015-2017年在我校向陽基地及西甜瓜分子育種實(shí)驗(yàn)室完成，該研究為甜瓜進(jìn)化和關(guān)鍵農(nóng)藝性狀改良提供了基因組學(xué)理論基礎(chǔ)，為進(jìn)一步開展甜瓜品質(zhì)育種提供重要基因資源與數(shù)據(jù)參考。
該研究利用全基因組重測序技術(shù)對(duì)297份甜瓜種質(zhì)資源進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析與選擇信號(hào)篩選，證實(shí)了甜瓜進(jìn)化過程中的改良事件，提出了野生材料-地方種-改良種的甜瓜“Two-step”獨(dú)立馴化模式。在甜瓜ssp.agrestis（以薄皮為主）和ssp.melo（以厚皮為主）的兩個(gè)亞種中分別獲得了207、217個(gè)馴化過程中選擇位點(diǎn)和233、159個(gè)改良過程中選擇位點(diǎn)。進(jìn)一步利用全基因組關(guān)聯(lián)分析、QTL和測序數(shù)據(jù)整合及比較基因組學(xué)分析等方法獲得了甜瓜在遺傳馴化過程中影響果實(shí)大小及果肉厚度的關(guān)鍵位點(diǎn)，為甜瓜進(jìn)化和關(guān)鍵農(nóng)藝性狀育種研究提供了基因組學(xué)基礎(chǔ)理論。利用全基因組關(guān)聯(lián)分析檢測到調(diào)控甜瓜心室數(shù)關(guān)鍵基因CmCLV3。在甜瓜馴化和改良種過程中，CmAAT1和CmAAT2兩個(gè)基因受到明顯選擇，使甜瓜產(chǎn)生獨(dú)特芳香性氣體。與西瓜、黃瓜、南瓜、葫蘆等葫蘆科作物進(jìn)行比較基因組學(xué)發(fā)現(xiàn)，CmAAT1基因僅存在于甜瓜基因組中，這可能是導(dǎo)致甜瓜與其他葫蘆科作物芳香性氣體積累差異的主要原因。
《Plant Biotechnology Journal》為中科院大類學(xué)科：工程技術(shù)一區(qū)Top期刊（中科院JCR分區(qū)升級(jí)版），該論文是我校首次以第一作者單位在《Plant Biotechnology Journal》期刊上發(fā)表的研究成果。
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”西甜瓜分子遺傳育種團(tuán)隊(duì)劉識(shí)與高鵬副研究員為本文共同第一作者，欒非時(shí)教授為唯一通訊作者，團(tuán)隊(duì)成員朱子成、劉宏宇副研究員、王學(xué)征教授參與了該項(xiàng)研究。美國威斯康星大學(xué)農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院園藝系翁益群副教授及團(tuán)隊(duì)朱強(qiáng)龍、高美玲博士也參與了相關(guān)研究。下一步團(tuán)隊(duì)將在此研究基礎(chǔ)上，繼續(xù)開展甜瓜基因組三代測序、功能基因組學(xué)、西甜瓜重要農(nóng)藝性狀相關(guān)基因挖掘與基因編輯等一系列研究。
據(jù)悉，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)西甜瓜分子遺傳育種團(tuán)隊(duì)在西瓜甜瓜重要性狀基因定位，功能分析以及全基因組選擇育種等領(lǐng)域成果顯著，發(fā)表SCI檢索論文60余篇，其中一區(qū)TOP、二區(qū)TOP及二區(qū)論文12篇，獲授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng)，出版專著《西瓜甜瓜育種與生物技術(shù)》1部，審定品種4個(gè)，累計(jì)推廣面積85.6萬畝，創(chuàng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益4.44億元，先后獲黑龍江省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)，華耐園藝科技獎(jiǎng)，神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)非常注重人才培養(yǎng)，近年來畢業(yè)的部分本科生及碩士研究生分別進(jìn)入浙江大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等國內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)高校和科研院所繼續(xù)深造，團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的博士研究生被國內(nèi)重點(diǎn)高校作為優(yōu)秀青年人才引進(jìn)，人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平受到廣泛認(rèn)可。
論文網(wǎng)址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13434
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