手機版
手機版二維碼
微信
手機版二維碼
  首頁 > 科學研究 > 科研進展

蔬菜所完成中國南瓜T2T基因組組裝並揭示果實重要性狀遺傳調控

時間:2026-04-20 17:52 來源:蔬菜所 【字體:

  近日,由蔬菜所瓜類研究團隊牽頭,聯合華中農業大學成功組裝了端粒到端粒(T2T)的中國南瓜(Cucurbitamoschata)完整基因組,並基於該基因組構建高密度遺傳圖譜,揭示果實重要性狀遺傳調控機製。相關研究論文“Telomere-to-Telomere Genome Assembly of Pumpkin (Cucurbita moschata) Facilitates QTL Identification of Fruit Traits”於2026年4月16日在國際著名學術期刊Horticulture Research(中科院農林科學一區top,IF=8.5)上發表。蔬菜所聯培碩士研究生路禕明、劉佳穎及鄧麗婷博士為論文共同第一作者,蔬菜所李俊星研究員與華中農業大學孔秋生教授為論文共同通訊作者。

  南瓜是全球重要的葫蘆科蔬菜作物,適應性好、抗逆性強,因此栽培廣泛。其果實營養價值高、貨架期長,在保障食品和營養安全方麵發揮重要作用。南瓜果實在形狀、大小、果肉厚度等性狀上表現出極其豐富的表型多樣性,但高質量參考基因組的缺乏限製了南瓜果實性狀的遺傳解析及相關分子育種。

  該研究以團隊核心種質資源YGX2019 為材料,利用 PacBio HiFi、ONT ultra-long、Illumina 及 Hi-C 測序技術,組裝了大小為289.6 Mb、Contig N50 達11.2 Mb的T2T級別基因組。相比於早期基於二代測序技術獲得的參考基因組,YGX2019基因組的連續性與完整性得到顯著提升,成功解析了42.6 Mb的新增序列,其中 91.96% 為以轉座子為主的重複序列。進化與比較基因組學分析證實,南瓜屬的共同祖先在與冬瓜族(Benincaseae)分化後(約 26.34 Mya),經曆了一次南瓜屬特有的全基因組複製(WGD)事件,此次 WGD 事件可能為南瓜屬大型肉質果實的發育以及生殖隔離的建立提供了遺傳物質基礎。

  基於上述基因組,研究人員利用品質成分、果形差異顯著的兩個南瓜高代自交係構建遺傳群體,繪製了一張包含7,213個bin標記,總長2,538.27 cM的高密度遺傳圖譜。通過該圖譜,對果形和糖/澱粉含量等20個果實核心性狀進行QTL定位,共鑒定出165個QTLs,並針對控製果型和果肉厚度的兩個主效 QTLs成功開發了緊密連鎖的分子標記,鑒定到調控兩個果實性狀的關鍵候選基因β-tubulin和AUX/IAA。這些研究成果極大地豐富了對南瓜果實發育遺傳調控的認知,為未來南瓜果實性狀改良相關分子標記輔助選擇和靶向基因組編輯育種提供了堅實的理論基礎和基因資源。

  該研究得到科技創新戰略(農業科研主力軍建設)項目、廣東省農業農村廳項目、必威betways 現代種業創新能力提升工程及高水平農科院建設專項資助等多個項目的資助。

  全文鏈接:https://academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhag141/8655585

圖片2.png