我国科学家首次揭示西瓜、甜瓜“甜蜜基因”

2019年11月2日，《自然-遗传学》以2篇长文形式在线发表了2项由我国科学家主导的瓜类作物基因组研究成果，并同时刊发了相应的专评和社评。2项研究分别构建了甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱，揭示其驯化历史及果实品质的遗传分子机制。

中国农科院郑州果树研究所徐永阳研究员介绍，其所在团队联合中国农科院深圳农业基因组研究所、西班牙巴塞罗那基因组中心及中国农科院蔬菜花卉研究所、青岛农业大学、中国农业大学、美国康奈尔大学等19个国内外科研机构，历时5年，共同构建了世界第1个甜瓜全基因组变异图谱，首次系统阐释了甜瓜的复杂驯化历史及重要农艺性状形成的遗传基础。团队分析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异，共鉴定了560万个SNP。在此基础上，发现甜瓜可能发生过3次独立的驯化事件，其中1次发生在非洲地区，另外2次发生在亚洲地区并分别产生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜2个栽培亚种。3次独立驯化“异曲同工”，都导致野生甜瓜失去了苦味和酸味并获得了甜味；此外，通过全基因组关联分析等手段，定位了200余个与甜瓜苦味、酸味、果实大小、果肉颜色等性状相关的候选基因和位点。

北京市农林科学院许勇团队、中国农科院郑州果树所刘文革团队、美国康奈尔大学Boyce Thompson研究所费章君团队和中国农科院深圳基因组所黄三文团队等组成联合攻关团队，采用单分子测序、光学图谱与Hi-C三维基因组联合分析，完成了全新一代西瓜基因组高质量精细图谱绘制。这是迄今为止最高质量的西瓜基因组序列图谱。团队对400多份种质资源开展了基因组变异分析，共鉴定近2 000万个SNP。首次明确了西瓜7个种之间的进化关系；此外，鉴定获得了与果实含糖量、瓤色、形状等性状关联的43个信号位点，提供了关键候选基因。