我校李景富教授番茄研究团队最新研究成果于《自然·遗传学》杂志发表

      2014年10月13日，我校李景富教授番茄研究团队及其合作者最新研究论文“基因组解析揭示番茄的育种历史”（Genomic analyses provide insights into the history of tomato breeding）在《自然·遗传学》（Nature Genetics）杂志在线发表。
      番茄起源于南美洲安第斯山脉的秘鲁和智利等国家，随着印第安人的迁移传到中美洲的墨西哥一带，16世纪传到欧洲，随后几百年内传播到世界各地。经过长期人工驯化现在的番茄比最初来自印第安山脉的豌豆大小野生祖先要大近100倍，但番茄果实变大的人工驯化过程一直没有全面研究。为了追踪番茄育种的悠久历史以及了解人类施加的选择，如何改变了番茄的基因组，由中国农科院、华中农业大学和东北农业大学三个单位牵头，共计10多家国内外研究机构的32位研究人员组成的国际研究小组，对360份番茄种质，其中包括野生种和驯化物种进行了测序。
      我校李景富教授、中国农科院蔬菜花卉研究所杜永臣研究员和黄三文研究员、华中农业大学叶志彪教授为该论文的共同通讯作者，我校许向阳研究员为该论文的共同第一作者，王傲雪教授为参加者。此外，中科院遗传发育所、北京基因组所、新疆农科院和北京师大，以及美国康奈尔大学、加州大学戴维斯分校、法国农科院、以色列耶路撒冷大学以及意大利和瑞士等国际国内从事番茄研究的主要力量都参与了此研究。
      该研究对360份资源进行重测序的结果：获得了1,160多万个单核苷酸多态性位点（SNPs）和130多万个插入和删除（Indels），构建了一个高密度的番茄变异组图谱，为番茄的生物学研究和遗传改良提供了丰富的基因组数据，也为番茄的全基因组分子设计育种奠定了基础。
      该研究通过群体遗传学分析，发现番茄果实变大经历了从野生醋栗番茄形成樱桃番茄，最终成为大果栽培番茄，提出了两步驯化理论，并发现在这两个过程中分别有5个和13个果实重量基因受到了人类的定向选择。
      该研究运用了群体分化这一分析算法，发现了第五号染色体是决定鲜食番茄和加工番茄差异的主要基因组区域，此区域含有多个控制番茄可溶性固形物和果实硬度的QTLs，这些基因赋予了加工番茄显著的特性。通过全基因组关联分析（GWAS），发现了控制番茄果实颜色的关键变异位点。通过对17个商业化品种的F1杂合度的分析发现驯化区域极少分布于杂合区域，这表明番茄驯化限制了此区域对杂种优势的利用。
      野生番茄种质中含有丰富的等位基因变异，被广泛应用到番茄育种中。通过比较分析，研究人员准确的界定了野生渐渗片段在栽培番茄基因组中的位置和长度。通过对297份栽培番茄基因组进行分析发现，番茄的驯化和野生资源的利用共导致了约25%（200Mb）的基因组区域被固定，这严重的限制了番茄的进一步改良。因此，番茄基因组框架的重新构建将是番茄改良的新途径。番茄变异组的研究有利于种质资源创新“底盘”的重新设计，推动番茄种质资源创新。

（供稿／园艺学院  编辑／霍晨光）