华中农业大学番茄团队揭示番茄中苹果酸积累的遗传基础

番茄具有丰富的营养价值和风味品质，深受消费者的喜爱。但是在番茄驯化育种过程中，育种家重视果实商品性而忽视果实风味品质。苹果酸是番茄重要的风味和营养品质组分，不仅赋予番茄浓郁的风味，也参果实多种代谢活动。因此挖掘番茄苹果酸积累的遗传基础，对于番茄风味的改良具有重要意义。

2023年2月，Horticulture Research上线了（Advance Access）华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室番茄课题组题为Multiple-model GWAS identifies optimal allelic combinations of quantitative trait loci for malic acid in tomato的研究论文。该研究在课题组前期鉴定苹果酸含量主效位点ALMT9的基础上，系统发掘控制番茄苹果酸含量的基因组位点，提出控制番茄苹果酸含量的优异等位变异组合，为基因组设计育种提供参考。

苹果酸的代谢积累受到复杂的遗传和环境因素共同影响，少数主效遗传位点鉴定和调控机制的研究尚不能满足品质改良的要求。在本研究中，利用6种不同全基因组关联研究（GWAS）模型对两种环境下番茄苹果酸自然变异位点进行了挖掘。从GWAS关联结果中鉴定出200余个连锁的SNP变异，并根据连锁不平衡和主效SNPs位置进一步预测了15个高置信的候选基因。利用不同遗传位点对苹果酸含量进行有效分型，鉴定苹果酸积累调控位点变异最优组合。分析了候选基因在番茄不同器官和不同果实组织中的表达动态，部分候选基因表现出在果实特异的表达模式。从群体分化分析上可知，在番茄长期育种历史中（先驯化阶段、后改良阶段），驯化阶段对番茄苹果酸积累的影响较大，而改良阶段对其影响较小。此外，基因型与环境的互作可能导致了不同环境下表型数据的差异（图1）。

华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室/湖北洪山实验室番茄课题组博士后盖文贤为该论文的第一作者，张余洋教授为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金以及湖北洪山实验室等项目的共同资助。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhad021

转自：“园艺研究”微信公众号

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