PBJ| 華南植物園全基因組測序揭示番石榴維生素C合成和果實軟化遺傳基礎

2021-02-07 植物代謝研究

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近日，中科院華南植物園研究人員及其合作者在Plant Biotechnology Journal上發表了一篇題為A chromosome‐level genome assembly provides insights into ascorbic acid accumulation and fruit softening in guava (Psidium guajava) 的研究論文，通過全基因組測序揭示番石榴維生素C合成和果實軟化遺傳基礎。

【研究背景】

番石榴（Psidium guajava）是桃金孃科的重要果樹，主要產於美洲和亞洲熱帶及亞熱帶地區。它因適應性強、容易栽培，產量高，且富含維生素C（抗壞血酸）等營養物質而廣受歡迎，被譽為「熱帶蘋果」。番石榴果實是重要的天然維生素C來源，但其維生素C合成的遺傳基礎卻少有研究。桃金孃科是植物果實類型演化研究的重要模式，兼有肉質的漿果（如番石榴）和木質的蒴果（如桉樹），但它們的果實的肉質化和木質化分子機制尚不清楚。 


【研究內容】

中科院華南植物園博士後馮晨、馮超博士等與廣東海洋大學合作，獲得了番石榴染色體級別的高質量全基因組序列，結合果實不同發育階段的轉錄組和生理性狀研究，鑑定了L-半乳糖途徑為番石榴維生素C的主要合成途徑；澱粉和細胞壁的降解共同促進番石榴果實的軟化。對桃金孃科的三個全基因組測序物種（番石榴，桉樹和松紅梅）進行正選擇基因分析，結果顯示木質素合成基因在木質化果實的物種中受正選擇，而澱粉合成和降解基因在肉質化果實的物種中受正選擇。本研究初步解析了番石榴維生素C合成和果實軟化分子機制，為番石榴的品質改良和遺傳育種奠定了基礎。 

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

論文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13498

文章來源：中科院華南植物園

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