蔬菜所在蒲瓜基因组组装和果实生长发育调控研究方面取得新进展

蔬菜所在蒲瓜基因组组装和果实生长发育调控研究方面取得新进展

时间：2024-12-06 17:48 来源：蔬菜所 【字体：大 中 小】

　　近日，蔬菜所瓜类研究一室在国际期刊Horticulture Research（中科院农林科学一区TOP，IF=7.6）在线（Advance Access）发表了题为“Combined genomic, transcriptomic, and metabolomic analyses provide insights into the fruit development of bottle gourd (Lagenaria siceraria)”的研究论文，揭示了蒲瓜基因组组成和进化关系及果实生长发育的分子调控机制。蔬菜所为论文第一完成单位。北京市农林科学院何雪莲博士、郑鄢燕副研究员和我院蔬菜所杨松光副研究员为共同第一作者，北京市农林科学院左进华研究员、我院蔬菜所彭庆务研究员和王敏副研究员为共同通讯作者。

　　蒲瓜（Lagenaria siceraria(Molina) Standl），又称瓠瓜、葫芦、夜开花等，属于葫芦科葫芦属，原产于非洲撒哈拉以南地区，现已在全球多个地区广泛栽培。作为我国南方地区重要的特色瓜类蔬菜，蒲瓜的幼嫩果实口感清爽，营养丰富，含有丰富的维生素、胆碱、萜类和黄酮等生物活性成分，具有潜在的药用价值。但蒲瓜高质量基因组的缺乏不利于其相关分子机制的研究，阻碍了进一步的应用。

　　本研究通过结合PacBio HiFi、ONT超长读长测序和Hi-C测序数据，成功组装了蒲瓜的基因组，总长度为298.67 Mb。在11条染色体中，有7条实现了从端粒到端粒的无间隙组装，Contig N50达到了28.55 Mb，共注释出24,439个蛋白编码基因。BUSCO评估显示，基因组的完整性达到了96.34%。通过基因组比较和系统发育分析，发现蒲瓜与西瓜的亲缘关系最近，大约在14.3至32.38百万年前发生分化。

图1  广东蒲瓜（Pugua）基因组组装

　　此外，本研究发现，赤霉素GA4和Aux/IAA家族基因在果实的膨大和成熟中起着介导作用。在细胞壁动态调控方面，XTHs和EXPs酶类发挥了重要作用；在果实发育的早期阶段，主要以氨基酸和脂质的积累为主，而后期则以糖和萜类化合物的积累为主。GGAT2基因的表达水平与蒲瓜中谷氨酸的积累呈现正相关性，而SUS5和SPS4基因的表达水平与蔗糖积累水平相一致。这些研究结果为了解蒲瓜基因组的进化以及果实生长发育的调控机制提供了重要的理论基础。

图2  蒲瓜果实发育调控网络

　　本研究获得了广东省农业科学院科技创新战略专项资金（高水平农科院建设）项目(R2021YJ-0G001)、2024年乡村振兴战略特设种业振兴项目（2022-440100-4301030107-0013）及北京市农林科学院瓜类协同创新中心建设（XTCX202301）等项目的资助。

　　原文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhae335

相关知识

瓜类作物栽培研究的新进展
环艺所在花叶芋叶片重要观赏性状关联分析和叶绿体基因组方面取得新进展
我所在茄子抗青枯病机制研究方面取得新进展
果实炭疽病生物防治方面取得新进展—新闻—科学网
昆明植物所在植物开花调控研究中取得新进展
环艺所在墨兰花朵性状分子标记和功能基因挖掘研究方面取得新进展
牡丹花器官数量变异遗传调控网络研究取得新进展
植保所在荧光碳量子点抗木尔坦棉花曲叶病毒研究方面取得新进展
科学家在蔷薇科叶绿体系统发育基因组研究中取得进展
中国热带农业科学院 院所动态 环植所在洒金榕“金斑”与病毒相关性研究方面取得新进展

网址: 蔬菜所在蒲瓜基因组组装和果实生长发育调控研究方面取得新进展 https://www.huajiangbk.com/newsview1000575.html