苹果的红色从哪来

2019-04-07 15:01:58 vela 3

      红苹果,人人爱。可是,苹果皮为什么能进化出诱人的红色,是个有趣而复杂的问题。4月2日,《自然—通讯》在线发表了中国科学家诠释红苹果奥秘的最新成果。中国农业科学院果树研究所(以下简称果树所)苹果资源与育种创新团队在完成苹果花药培育纯系高质量基因组测序的基础上,揭示了反转座子控制红苹果着色的分子机制。

  “栽培苹果通常是二倍体,基因组高度杂合且经过全基因组复制,致使常规品种基因组测序组装困难。”论文第一作者张利义告诉《中国科学报》,研究人员利用花药培养可以获得纯系,从而降低组装难度,获得更高质量的基因组测序结果。

  论文通讯作者、果树所研究员丛佩华介绍,以往苹果基因组测序都是以“金冠”品种为材料。这次重测序,他们与武汉未来组生物科技有限公司合作,以“寒富”苹果花药培育纯系HFTH1为材料,基于第三代测序技术进行全基因组测序,组装了目前世界上最为完整的苹果基因组(contigN50 为6.99M)。

  “这个新基因型的苹果基因组为世界科学共同体研究苹果分子育种提供了新的参考序列。”丛佩华说。

  正是在比较两种基因型的基础上,研究人员揭示了红苹果着色的分子机制。结合148份苹果自然群体和1个杂交组合分离群体验证,他们发现,一个Gypsy-like反转座子充当增强子控制着苹果着色。该增强子被命名为redTE。“不易着色的品种是由于缺少这一增强子,不能有效合成花青素的结果。”张利义说。

  丛佩华进一步推断,一系列红色芽变品种是这个反转座子与其调控的基因同周围环境综合作用引起的表观遗传结果,这无疑增进和丰富了对苹果着色的理解和认识。更加重要的是,基于这一反转座子开发的分子标记,能精准进行果色预先选择。