揭开辣椒演化的奥秘(新知)

* 关键词:辣椒、基因组图谱、演化奥秘、中国农业科学院、蔬菜花卉研究所、研究成果、辣椒育种、转座子爆发事件、单体型图谱、基因借力。 * 描述:中国农业科学院蔬菜花卉研究所完成了一项关于辣椒的高质量基因组图谱研究,揭示了辣椒演化的奥秘。该研究发现了辣椒的遗传多样性,构建了完整的单体型图谱,并揭示了基因变异如何影响辣椒性状的变化。研究对于推动辣椒育种从经验驱动向数据驱动的转型具有重要指导意义。 请注意,关键词的选择和描述的内容应基于您的具体需求和目标受众进行调整和优化。以上仅为基于新闻内容的初步建议。

人民网,2025-02-24 06:06:24

本报记者 喻思南

朝天椒的果实为何向上生长?甜椒本来就没有辣味吗?近日,一项新的研究,构建了野生和栽培辣椒的高质量基因组图谱,揭开了辣椒性状演化奥秘。该研究由中国农业科学院蔬菜花卉研究所(以下简称“蔬菜花卉所”)科研团队完成,相关成果以封面论文形式刊登在《自然·植物》上。

辣椒是我国播种面积最大的蔬菜作物之一,年种植面积超2000万亩。辣椒属包含30多个种,包括广泛栽培的一年生辣椒等5个栽培种和众多野生种,遗传多样性丰富,但演化路线尚不明确。

论文通讯作者、蔬菜花卉所研究员程锋介绍,利用新型测序技术,科研人员完成了5个栽培种及6个野生种的高质量组装,其中两个基因组实现了“端粒到端粒”的完成图,从而找到了破解辣椒家族生命演化的密码。

辣椒祖先有多少染色体?学界一直没有定论。得益于多个高质量基因组图谱,科研人员通过重建辣椒属的祖先模型,明确了其原始核型为12对染色体。转座子被称为“基因组活跃分子”,进一步研究还发现,不同辣椒基因组中的转座子爆发事件有明显差异。这些转座子引发了大量的基因组结构变异,直接参与塑造辣椒的多样性表型。例如,中国辣椒的果实主要为朝下,然而,调控果实朝向基因的启动子区域出现了缺失,改变了基因表达,使得一些辣椒果实从朝下变为朝上。

通过构建完整的辣椒单体型图谱,科研人员还发现,一年生辣椒通过“基因借力”不断优化性状。比如,通过与姊妹物种灌木辣椒杂交,丰富了遗传多样性;部分甜椒引入中国辣椒的抗病基因以抵御辣椒轻斑驳病毒;通过逐步选择辣味Pun1基因的特定单体型,实现了从辛辣到甜美的转变。“这些发现如同绘制了辣椒育种的‘导航图’,为提升优良品种选育效率提供了新思路。”论文共同通讯作者、蔬菜花卉所研究员王立浩说。

“这项研究有力展示了我国辣椒领域的原始创新能力。”辣椒育种专家、中国工程院院士邹学校认为,成果对于推动辣椒育种从“经验驱动”到“数据驱动”的转型具有重要指导意义。

《 人民日报 》( 2025年02月24日 19 版)