中國(guó)科學(xué)院華南植物園全基因組測(cè)序揭示番石榴維生素C合成和果實(shí)軟化遺傳基礎(chǔ)

　　番石榴（Psidium guajava）是桃金娘科的重要果樹，主要產(chǎn)于美洲和亞洲熱帶及亞熱帶地區(qū)。它因適應(yīng)性強(qiáng)、容易栽培，產(chǎn)量高，且富含維生素C（抗壞血酸）等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而廣受歡迎，被譽(yù)為“熱帶蘋果”。番石榴果實(shí)是重要的天然維生素C來(lái)源，但其維生素C合成的遺傳基礎(chǔ)卻少有研究。桃金娘科是植物果實(shí)類型演化研究的重要模式，兼有肉質(zhì)的漿果（如番石榴）和木質(zhì)的蒴果（如桉樹），但它們的果實(shí)的肉質(zhì)化和木質(zhì)化分子機(jī)制尚不清楚。

 

　　中科院華南植物園博士后馮晨、馮超博士等與廣東海洋大學(xué)合作，獲得了番石榴染色體級(jí)別的高質(zhì)量全基因組序列，結(jié)合果實(shí)不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄組和生理性狀研究，鑒定了L-半乳糖途徑為番石榴維生素C的主要合成途徑；淀粉和細(xì)胞壁的降解共同促進(jìn)番石榴果實(shí)的軟化。對(duì)桃金娘科的三個(gè)全基因組測(cè)序物種（番石榴，桉樹和松紅梅）進(jìn)行正選擇基因分析，結(jié)果顯示木質(zhì)素合成基因在木質(zhì)化果實(shí)的物種中受正選擇，而淀粉合成和降解基因在肉質(zhì)化果實(shí)的物種中受正選擇。本研究初步解析了番石榴維生素C合成和果實(shí)軟化分子機(jī)制，為番石榴的品質(zhì)改良和遺傳育種奠定了基礎(chǔ)。

 

　　相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在植物學(xué)主流期刊Plant Biotechnology Journal（《植物生物技術(shù)雜志》）（IF2019=8.154）上。該研究得到中國(guó)科學(xué)院南海生態(tài)環(huán)境工程創(chuàng)新研究院自主部署等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13498

　　圖1. 番石榴果實(shí)（a）和三個(gè)物種（番石榴、桉樹、松紅梅）基因組的共線性圖（b）。