茄子(Solanom melongena L.)是茄科(Solanaceae)茄属(Solanum)的一种重要蔬菜作物;我国是茄子第一生产国,近十年来,我国茄子年产量一直占世界产量的60%左右;茄子在我国长期的栽培驯化过程中,随各地生态环境和消费习惯的不同,形成了众多相对稳定的地方品种类型(图1);茄子相对于同科的番茄、辣椒、马铃薯来说,研究相对落后。
图1 世界茄子产量分布(2018,FAO数据)以及不同茄子类型果实多样性
近日,浙江省农业科学院蔬菜研究所在Horticulture Research在线发表了题为A high-quality chromosome-level genome assembly reveals genetics for important traits in eggplant的研究论文,魏庆镇博士为论文第一作者,包崇来研究员为论文通讯作者。该研究以浙江紫红线茄(杭茄类型)骨干育种自交系为试材,通过利用Nanopore、Illumina HiSeq、10×Genomic、Hi-C等测序技术,共获得488.64Gb数据,测序覆盖度达到405.51×,构建了茄子染色体版本基因组,基因组大小为1.07Gb,Contig N50为5.26Mb,Scaffold N50为89.64Mb;该基因组具有较高的连续性和完整性,为茄子各项研究提供了高质量参考基因组,基因组数据可以在Eggplant Genome Database: http://eggplant-hq.cn/下载使用(图2)。
图2 茄子基因组数据库网站
该研究通过比较基因组分析了茄子与番茄、辣椒、马铃薯等9种茄科作物的进化关系以及基因家族的聚类、扩张和收缩,同时利用最新的茄子基因组(S. melongena-HQ)与非洲茄子(S. aethiopicum)、意大利茄子(S. melongena-67/3)、日本茄子(S. melongena-NS)进行了比较分析,发掘了栽培茄子与野生茄子间的7362个大片段SVs,1988560个indels等遗传变异信息。
茄子的消费习惯具有很强的区域性,不同类型茄子果形差异较大。该研究利用紫红线茄(杭茄)与短圆果型茄子配制的分离群体,对控制果实长度性状基因进行了预测。利用QTL-seq定位技术,经过对△(All-index)计算分析,将控制果实长度性状的主效QTL位点初定位在3号染色体71.29~78.26Mb的区间内(图3);结合前期利用遗传图谱在3号染色体定位到的与果形相关的QTL位点fs3.1 (77.62~79.77Mb),同时利用茄子参考基因组和210个分子标记(涉及71个连锁性状)锚定的QTL热点区域(图4),预测基因Smechr0301963是调控果实长度的候选基因。
图3 果实长度性状QTL-seq定位分析
图4 茄子12条染色体上QTL热点区域分布
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