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  • 资讯 > 市场动态 > 揭开辣椒演化的奥秘

    2025-02-28 来源:人民日报
    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。

      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。

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