果树所专家成功组装我国原产野生杜梨高质量参考基因组

中国农业科学院果树研究所牵头，以山西杜梨为材料，结合了PacBio三代测序、Bionano光学图谱、Hi-C技术组装了高质量的杜梨参考基因组序列，该基因组是世界首个野生梨的基因组图谱，也是我国在梨基因组学研究领域又一重大研究进展。相关研究近日在线发表于国际植物学领域权威期刊《Plant Biotechnology Journal》。

杜梨基因组组装大小为532.7Mb，contig N50为1.57Mb，共有59,552个蛋白质编码基因和247.4Mb重复序列被注释，通过BUSCO对基因组完整性进行评估，完整性达到95.9%。杜梨扩张基因在次生代谢通路中显著富集，可能进而影响杜梨较强的逆境适应性。同源基因比对分析结果显示，东方梨驯化过程中果实大小、糖代谢和转运以及光合效率受到正向选择。杜梨基因组中总共鉴定出573个NBS类型抗病基因，其中150个是TNL型抗病基因，在已发表的蔷薇科基因组中数量最多，解释了杜梨作为野生种的强抗病性。梨属植物在驯化过程中果实酸涩味逐渐消失，研究发现杜梨原花青素合成结构基因拷贝数显著多于白梨，影响了原花青素的积累，同时花青素还原酶（ANR）代谢途径是原花青素合成的唯一途径，山梨醇转运蛋白（SOT）跨膜转运可能是影响可溶性有机物质积累的主要因素。该基因组的公布丰富了梨属植物基因组信息，同时将为梨基因组研究、功能基因挖掘、梨属植物驯化以及野生资源利用提供重要保障。 

该项工作由中国农业科学院果树所与中国科学院遗传与发育生物学研究所合作完成。果树研究所曹玉芬研究员和中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究员为论文共同通讯作者。果树研究所董星光博士、中国科学院遗传与发育生物学研究所王正博士为共同第一作者。该研究得到中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP）、现代农业（梨）产业技术体系（CARS-29-01）、中国农业科学院基本科研业务费专项等项目的资助。（通讯员：何文上）