近日，華南農業大學園藝學院教授何業華帶領的李種質資源與遺傳育種研究團隊首次正式發布了染色體級別的高質量中國李基因組圖譜，相關研究成果近日發表在Gigascience上。
李是我國栽培歷史最為悠久的古老果樹之一，世界上共有19~40個李種，其中有些是種間雜交種，存在著其他果樹所沒有的更為豐富的多樣性。目前商業化生產的李多為二倍體的中國李（又稱日本李）和六倍體的歐洲李。中國李原產我國，適應性強，主要供鮮食，廣泛地栽培在各種生態地理環境中, 具有較高的經濟和生態價值。李基因組信息的缺乏，嚴重阻礙了優異李種質資源的發掘利用及李重要性狀形成的機理解析與遺傳改良工作。
研究團隊綜合利用PacBio和Illumina測序及Hi-C技術，在國際上首次獲得了達到染色體級別的高質量中國李參考基因組序列。組裝後的中國李基因組大小約284.2 Mb，其中274.4Mb的序列被錨定在8條染色體上，scaffold N50 為32.3Mb，contig N50為1.8Mb，BUSCO分析結果為95.70%。重複序列佔基因組的比例為48.3%，共注釋了23931個蛋白編碼基因。根據單拷貝基因的系統發育和分化時間估算，發現中國李與梅和杏的親緣關係最近，與它們的最近共同祖先在大約9.05百萬年前分開。
基因家族擴張與收縮分析發現，一個控制木聚糖生物合成的DUF579基因家族，在中國李中存在顯著的擴張，這與李相比其他核果有著更多木聚糖類化合物積累的特點相符合，從而為李屬植物中木聚糖類化合物的代謝調控研究提供了新的思路與方向。此外，廣泛參與植物生長發育各項過程的FRS基因家族在中國李中也被發現有顯著的擴張，這可能與中國李廣泛的適應性有一定的關聯。中國李栽培範圍遍及全國各地，華南地區是我國的主要李產區，李在此形成了一個獨特的華南李品種群。華南李是全世界李屬植物中最耐溼熱氣候的栽培群體，具有需冷量少、成熟季節早等特點。
該研究所使用的測序材料為在廣東地區廣泛栽培的、需冷量在已知中國李種質中最低的華南李品種「三月李」，其基因組圖譜的完成，為李屬植物需冷量等重要農藝性狀的遺傳改良和新品種的培育奠定了重要的基礎。目前，團隊測得的中國李全部基因組數據已分別上傳至GigaDB、NCBI、GDR及Figshare等多個公共資料庫，並已開放所有權限，供全球科研及育種人員共享使用。
中國李基因組測序的完成及公布，將有利於進一步理清李種質間的進化起源與親緣關係，對華南李等地方特色李品種資源的深入挖掘和李新品種選育工作都有著重要的意義。（來源：中國科學報 張晴丹）
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/gigascience/giaa130
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