首页分享我中心发表菠萝基因组研究成果

我中心发表菠萝基因组研究成果

来源：花匠小妙招时间：2025-09-24 12:29

福建农林大学基因组与生物技术研究中心研究人员在高质量菠萝基因组与菠萝驯化机制研究方面取得突破性进展，相关成果论文以"The bracteatus pineapple genome and domestication of clonally propagated crops"为题在2019年10月出版的最新一期Nature Genetics杂志上以封面文章形式发表，福建农林大学为第一作者和第一通讯单位。

菠萝是重要的热带水果和观赏植物，起源于南美洲，目前全球有88个国家和地区种植，海峡两岸地区是我国菠萝的主产区，我国菠萝年产值约占全球总产值的六分之一。菠萝由于受自交亲和的影响，主要通过无性繁殖。对于无性繁殖作物的驯化，有假说认为是“一步到位”过程，即被驯化的作物与它的野生祖先之间只相隔一代，或少数几代，一旦一个品种被选定，选择的过程也就完成。有性生殖对于菠萝的驯化过程是否有影响，也不清楚。

该研究在解析无性繁殖作物驯化机制方面取得了突破性进展。研究人员通过对89种栽培菠萝和野生种进行重测序，并开展群体遗传学基因结构分析、有丝分裂选择信号分析、减数分裂选择清除区域分析和同义、非同义位点频率普分析，证明菠萝驯化过程是有性生殖和“一步到位”共同起作用的。研究人员在菠萝基因组中检测到25个选择清除区域，其中在第3连锁群中出现的一个强清除区域包含一对重复串联的菠萝蛋白酶抑制基因（图1），它们能够延缓菠萝的储藏期，这是菠萝驯化过程中的标志性事件。

图1第3连锁群一个驯化清除区域包含一对重复串联的菠萝酶抑制基因

此外，在该项研究中，研究人员通过PacBio长片段测序和Hi-C辅助物理作图的方法，将观赏菠萝bracteatus CB5的基因组组装到染色体水平（图2）。这一高质量的基因组校正了已发表的水果菠萝F153基因组组装中的两处错误。通过比较基因组学的手段，解析了菠萝中纤维素合成、花青素积累、高蛋白水解酶含量，糖分转运和自交亲和机制产生的遗传学基础。

图2 观赏菠萝CB5的基因组组装到染色体水平

福建农林大学基因组与生物技术研究中心陈立余副教授为论文第一作者，参与该项目的研究人员还包括张兴坦副教授、刘娟、林继山、岳晶晶、张积森教授、黄鲤娴、秦源教授以及研究生林志聪、严寒松、陈帅、廖振阳和Mahpara Fatima等。这是该中心以第一作者和第一通讯单位在继2015年和2018年后第三次在《Nature Genetics》发表长文，并且三次都是封面文章。