番茄基因组学联盟对番茄基因组进行测序

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番茄基因组学联盟对番茄的基因组进行了全面测序,Solanum Lycopersicum .他们在《自然》杂志上报告说,西红柿拥有约 35,000 个排列在 12 条染色体上的基因。这项研究提供了对肉质果实进化的见解,并将使植物育种者能够更快地生产出具有特定所需特性的新品种。

番茄的基因组,Solanum lycopersicum ,已被解码,是提高番茄等作物的产量、营养、抗病性、口感和色泽的重要一步。

全基因组序列,以及野生近缘种(Solanum pimpinellifolium ),发表在 5 月 31 日的Nature 杂志上 .具体来说,基因组测序来自“Heinz 1706”番茄。

该出版物涵盖了番茄基因组学联盟成员多年的工作,该联盟是一个国际合作组织,包括阿根廷、比利时、中国、法国、德国、印度、以色列、意大利、日本、荷兰、韩国、西班牙、英国和美国国家。

联盟研究人员报告说,西红柿拥有约 35,000 个排列在 12 条染色体上的基因。 “对于番茄的任何特性,无论是味道、天然抗虫性还是营养成分,我们几乎都捕获了所有这些基因,”博伊斯汤普森植物研究所 (BTI) 的科学家 James Giovannoni 说,该研究所位于康奈尔校区)和领导美国番茄测序团队的美国农业部 (USDA),该团队包括来自九所大学、美国农业部和冷泉港实验室的研究人员,野生番茄基因组序列正是在这里开发的。

Nature文章中描述了这些基因的序列及其在染色体上的排列。 “番茄基因组序列提供了对肉质果实进化的见解,”文章中的研究人员说。它还允许植物育种者更快地生产出具有特定所需特性的新品种。

Giovannoni 说:“番茄遗传学是每个家庭园丁都知道和每个超市购物者都希望改善口味的潜力的基础,而基因组序列将有助于解决这个问题以及番茄生产和质量方面的许多其他问题。

他补充说,既然已知一种番茄的基因组序列,种子公司和植物育种者对其他品种进行测序以进行研发将更容易且成本更低。虽然第一个番茄基因组序列花费了数百万美元,但在这些初步发现的基础上,后续序列可能只花费 10,000 美元或更少。

在 BTI,科学家 Lukas Mueller 和他的团队创建了一个互动网站,提供对番茄和相关物种基因序列的访问,Fhangjun Fei 和 Joyce Van Eck 为序列及其分析工作做出了贡献。

Giovannoni 说,草莓、苹果、甜瓜、香蕉和许多其他肉质水果与西红柿有一些共同特征,因此有关水果成熟的基因和途径的信息可能适用于它们,有助于提高食品质量、食品安全和降低成本。

“现在我们可以开始询问更多关于水果生物学、抗病性、根系发育和营养品质的有趣问题,”Giovannoni 说。西红柿仅在美国就代表了 20 亿美元的市场。美国农业部估计,美国人平均每年消耗超过 72 磅的番茄制品。

测序建立在康奈尔大学的 Steven Tanksley 和 BTI 的 Greg Martin 在 1990 年代的关键工作之上。乔瓦诺尼说,Tanksley、Martin 和其他伊萨卡科学家开发了番茄的遗传图谱和其他分子工具来研究抗病机制,这些工具最终为该联盟的测序工作铺平了道路。

参考资料:

“番茄基因组序列提供了对肉质果实进化的见解”,番茄基因组联盟,2012 年 5 月 30 日,Nature .
DOI:10.1038/nature11119

“你说番茄”,2012 年 5 月 30 日,自然 .
DOI:10.1038/485547a

美国的番茄基因组和测序研究得到了美国国家科学基金会和美国农业部的支持。