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我所桃资源与育种团队揭示自然和人工选择对桃果实代谢组的影响

来源:综合管理处 作者:齐文莉 2022-07-05 10:45:00 浏览量:

近日,我所桃资源与育种创新团队与武汉迈维公司合作,在《Genome Biology》(基因组生物学)上发表题为“Combined nature and human selections reshaped peach fruit metabolome”的论文。

前期研究表明,在自然和人工选择影响下,植物代谢物的种类和含量会发生相应变化,以有利于自身的生存和人类健康。然而,响应的代谢物究竟有哪些并不清楚。

本研究以桃为试材,通过多组学分析发现,果实中的重要营养物质类黄酮,随着苦味的降低,在进化过程中表现为下降趋势。通过分析不同地方品种的原生境环境信息,发现氨基酸类物质在桃应对低温和干旱胁迫中具有重要作用。同时,本研究发掘了参与类黄酮和缬氨酸合成的关键基因,为功能性果品和抗性育种奠定基础。

此外,研究发现,除了柠檬酸,有16种代谢物在育成品种的东、西方品种群存在明显差异,呈现区域选择特征,其中8种被报道与抗癌活性相关。体外抗癌活性分析证实,西方品种群相对于地方品种、东方育成品种群(中、日韩)的果实具有较强的抗癌活性。结合mGWAS结果,即在上述8种抗癌物质中,有6种都定位在第5染色体酸含量位点的临近区域,我们推测可能正是东、西方育种家和消费者对桃果实风味的选择导致了不同品种群抗癌活性的差异。

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图1 桃果实多组学分析流程

本研究得到了国家重点研发计划(2019YFD1000200)和中国农科院科技创新工程 (CAAS-ASTIP-2016-ZFRI-01)的资助。曹珂研究员为第1作者,王力荣研究员为通讯作者。



 

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