科研人員發現蟠桃果形形成遺傳機理

2021-02-22 中科院之聲

蟠桃肉質細膩、甘甜味鮮、食用方便，深受人們喜愛。

　　

蟠桃扁平果形受位於第6號染色體上S位點的單基因控制，但其遺傳機理尚不清楚。中國科學院武漢植物園果樹分子育種學科組科研人員在研究員韓月彭的帶領下，研究發現S位點下遊1.7 Mb大片段DNA的位置顛倒（染色體到位）是導致桃扁平果形成的遺傳基礎（如圖）。科研人員對727個桃品種進行基因分型，表明這種大片段的染色體倒位現象只出現在蟠桃中，但未在圓桃中發現。倒位的近端斷點和遠端斷點分別包含三個鹼基的缺失和兩個鹼基的插入，這暗示該染色體倒位是染色體雙鏈斷裂後經非同源末端連接（NHEJ）途徑形成的錯誤連接。倒位近端斷點上遊3.1 Kb處有一個編碼卵形家族蛋白基因PpOFP1，該基因在桃果實發育早期高水平表達會抑制果實的垂直伸長，導致扁平果形的形成，反之，低水平或不表達則形成圓形果。除PpOFP1外，促進果實伸長的PpTRM17等基因可能也參與桃果形發育形成一個基因調控網絡。

　　

此外，對桃野生近緣種S位點進行基因分型發現，染色體倒位現象只存在於新疆桃，但未在光核桃、甘肅桃和山桃等野生資源中發現，該結果證實蟠桃起源於中國，並為「新疆是栽培桃馴化起源地」這一推論提供證據。

　　

相關研究成果以A 1.7-Mb chromosomal inversion downstream of a PpOFP1 gene is responsible for flat fruit shape in peach為題，發表在Plant Biotechnology Journal上，該研究對認知果樹突變性狀的形成具有理論。

導致蟠桃扁果性狀形成的染色體到位示意圖

來源：中國科學院武漢植物園


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