近期，安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院肖家欣教授團隊在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Fruit Research》（2021年創(chuàng)刊）上發(fā)表題為“Chromosome-level genome assembly and annotation of the native Chinese wild blueberry Vaccinium bracteatum”的研究論文，楊璐講師和李明會副教授為本文的共同第一作者，肖家欣教授與高軒副教授為本文共同通訊作者，安徽師范大學(xué)為第一作者單位。

 

　　烏飯樹（Vaccinium bracteatum Thunb.）是我國未被充分利用的本土野生藍莓種，適應(yīng)性強，廣泛分布于東南亞尤其是中國、日本和韓國。它是我國《開寶本草》、《本草綱目》、《中藥大辭典》等典籍中記載的傳統(tǒng)藥用植物，其葉片及果實富含黃酮類化合物具有很高藥用價值和保健功能。在我國東部沿海地區(qū)依舊保留著利用烏飯樹葉蒸煮大米生產(chǎn)“烏米飯”這一古老習(xí)俗，至今已有1000余年的歷史。除了是一種傳統(tǒng)醫(yī)藥和當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)食品外，它還被廣泛用作藍莓的砧木和藍莓品種的選育，具有極大的開發(fā)利用價值。破譯烏飯樹基因組信息，是后續(xù)定位、發(fā)掘其關(guān)鍵性狀基因并研究基因功能的先決條件。

 

　　該研究結(jié)合Oxford Nanopore測序、Illumina測序和Hi-C輔助組裝技術(shù)，對烏飯樹進行全基因組測序及組裝，測序獲得全長569.81Mb、由36756個預(yù)測基因組成的高質(zhì)量全基因組序列，其中560.32Mb的序列可以掛載到12條染色體上，占比98.33%。該烏飯樹基因組組裝具有較高的完整度和連續(xù)性，達到了參考基因組級別。將包含烏飯樹在內(nèi)的七個物種（烏飯樹、黑樹莓、圓葉杜鵑、馬纓花、野草莓、葡萄、番茄）進行比較基因組分析，結(jié)果顯示共鑒定到的基因家族數(shù)為30442個，其中共有的基因家族數(shù)為5929個，而烏飯樹特有的基因家族數(shù)為1400個。七個物種間的進化分析顯示，烏飯樹與同為杜鵑花科的圓葉杜鵑和馬纓花親緣性較近，且分歧時間約為13~85百萬年前。共線性基因之間的Ks值發(fā)現(xiàn)在0.67處有峰值，表明發(fā)生了一次全基因組復(fù)制事件。

 

　　基因家族收縮擴張分析結(jié)果顯示烏飯樹中有336個基因家族發(fā)生了擴張，9個發(fā)生收縮。PANTHER 注釋結(jié)果表明 MYB 基因家族、 F-BOX基因家族及 LRR 受體樣絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶基因家族等均屬于龐大的擴張基因家族。Ka/Ks分析顯示烏飯樹中有298個正選擇基因，包括一些參與錯配修復(fù)和過氧化物酶體功能的基因等。通過對烏飯樹不同成熟階段的果實及葉片進行轉(zhuǎn)錄組比較，分析得到和果實發(fā)育相關(guān)的重要基因在發(fā)育過程中的表達特點。這些差異表達基因包括類黃酮合成、糖酸代謝、MYB轉(zhuǎn)錄因子和激素調(diào)節(jié)基因。結(jié)果表明，烏飯樹果實中黃酮類物質(zhì)含量高的原因可能是因為編碼黃酮類合成的關(guān)鍵酶和部分關(guān)鍵的MYB轉(zhuǎn)錄因子在成熟果實中高表達的結(jié)果。

 

　　烏飯樹基因組圖譜的成功繪制，對揭示決定其適制性、風(fēng)味和品質(zhì)，以及烏飯樹全球生態(tài)適應(yīng)性的遺傳基礎(chǔ)都有重要促進作用。

 

　　Fruit Research是一本開放獲取的國際期刊，致力于傳播果樹研究領(lǐng)域的最新進展，專注于發(fā)表本領(lǐng)域原創(chuàng)研究文章、綜述和方法和觀點。期刊主編由美國USDA-ARS劉宗讓教授擔(dān)任。本研究得到了安徽省重點研發(fā)項目、安徽省自然科學(xué)基金和霍英東教育基金等項目的資助。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.48130/FruRes-2022-0008。