东亚是野生草莓的多样性分布中心,其中大部分二倍体草莓及所有四倍体草莓均分布于中国。自2017年以来,华南植物园康明(中国科学院大学博士生导师)带领研究组与江苏省农科院果树所合作,开展了3个二倍体草莓(绿色草莓、黄毛草莓F.nilgerrensis和西藏草莓F.nubicola)染色体级别的全基因序列组装,结合已发表的高质量的森林草莓及饭沼草莓基因组,基于比较基因组学研究发现二倍体草莓基因组构成高度保守。在重建草莓属基因组系统发育的基础上,推测该属形成时间约为6.37百万年。各基因组之间存在强烈的基因渐渗和不完全谱系分选。这就可以解释为什么基于系统发育策略来推测八倍体草莓祖先,不同的团队基于同一套数据,采用不同的参数或方法会得出截然不同的结论。研究团队采用最近开发的方法,直接将来自73个栽培草莓样本的重测序序列分别比对到由5个二倍体草莓重构的参考基因组序列,确认森林草莓和饭沼草莓是八倍体草莓的二倍体祖先,而绿色草莓、黄毛草莓和西藏草莓则不是二倍体祖先。研究团队的策略无需基于系统发育关系,因而可有效避免基因渐渗和不完全谱系分选所带来的影响,研究团队的结果解决了当前关于栽培八倍体草莓的二倍体祖先的一些争议。
本研究得到中国科学院A类先导科技专项(XDA13020604)和科技部重点研发项目(2019YFD1000201)的资助。研究结果已发表在进化生物学顶级期刊Molecular Biology and Evolution (IF2019: 11.062),详见https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msaa238/5907923。

追溯八倍体栽培草莓的二倍体祖先
责任编辑:脱畅