PNAS：四川农大等学者阐明辣椒的进化与驯化

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PNAS：四川农大等学者阐明辣椒的进化与驯化

导读：辣椒是全球最重要的经济作物之一，开展辣椒基因组学研究，深入挖掘与利用辣椒重要功能基因，将加快分子育种和全基因组育种的进程。日前，四川农业大学等单位的研究人员发现了这种作物的进化与驯化的线索。
辣椒是全球最重要的经济作物之一，开展辣椒基因组学研究，深入挖掘与利用辣椒重要功能基因，将加快分子育种和全基因组育种的进程。辣椒基因组的成功解析及其群体遗传学研究，将为培育高产、优质和抗病的新品种辣椒奠定坚实的遗传学基础，同时也为该物种的基础生物学研究提供宝贵的资源。
日前，四川农业大学玉米所联合遵义市农业科学研究院、华南农业大学、深圳华大基因研究院、墨西哥生物多样性基因组学国家重点实验室等13家科研院所，合作完成的辣椒基因组研究，该成果发表在3月4日的《美国国家科学院院刊》上。
科研人员对我国辣椒(Capsicum annuum )种质资源遵辣1号的基因组测序，发现了这种作物的进化与驯化的线索。在大约公元前6000年被美洲原住民驯化的辣椒是一种具有商业重要性的食品、医学和观赏作物，2011年全世界收获了3460万吨辣椒鲜果。然而辣椒果的尺寸、形状和产量背后的分子机制尚不清楚。覃成及其同事测出了中国贵州省生长的栽培种辣椒Zunla-1 (Capsicum
annuum L.)以及它的生长在墨西哥中北部的野生祖先Chiltepin(C. annuum
var. glabriusculum)的参考基因组序列。
研究者称，辣椒基因组大小为3.26Gb，其中81%以上是由称为转座子的移动遗传元素构成的，这些基因组插入很可能发生在30万年前，这导致了辣椒家族的进化史上的较晚近的基因组扩张。系统发生分析提示，辣椒很可能与它的亲缘物种马铃薯和番茄在大约3600万年前分离。
此外，研究者还扫描了18个主要的栽培种辣椒品种的基因组，以寻找人工选择的迹象，结果识别出了与驯化有关的基因，这可能解释野生和栽培种辣椒之间的差异；在这些基因中有一些可能与种子休眠缩短、抗病原体和抗逆性增强以及储存寿命增加有联系。研究者称，这些基因组序列有可能帮助改善辣椒育种项目的有效性。