南京農業大學在甜瓜屬基因組研究中取得新進展

酸黃瓜為黃瓜的野生近緣種，主要分布于中國云南、泰國、緬甸、孟加拉國和印度東北部，具有耐低溫弱光、高抗霜霉病、抗根結線蟲等優良性狀。南京農業大學陳勁楓教授于1997年在云南發現并采集到酸黃瓜，通過胚胎拯救和染色體加倍等技術成功實現了酸黃瓜和栽培黃瓜的種間雜交，創制出世界上首例甜瓜屬種間雜種，進一步通過回交轉育和系統篩選，創制了附加系、漸滲系等一系列特異種質，開創了野生資源用于栽培黃瓜品種改良的先河。

陳勁楓教授團隊研究完成了酸黃瓜染色體水平的基因組組裝，不僅豐富了甜瓜屬物種進化研究的數據資源，也為黃瓜的種間雜交漸滲育種和野生優異基因的發掘提供了重要支撐。該研究以酸黃瓜高代自交系為材料，對其進行高通量測序、基因組組裝和注釋，最終得到289 Mb基因組序列，其Contig N50為221 kb，Scaffold N50為14 Mb，注釋共得到23 864個蛋白編碼基因。酸黃瓜基因組GC含量為33.12%，重復序列含量為48.7%，其中LTR類型的重復序列含量最高，占基因組的19.64%。全基因組比較分析表明，黃瓜和酸黃瓜的核酸和蛋白序列平均相似度高于酸黃瓜和甜瓜，進一步利用304個單拷貝基因構建進化樹，發現與甜瓜相比，酸黃瓜和黃瓜的親緣關系更近，在全基因組水平證明了3者之間的進化關系。比較基因組學分析發現，與同屬的黃瓜和甜瓜相比，酸黃瓜中NBS類抗病基因家族顯著擴張，同時與抗性相關的正選擇基因也顯著富集，初步揭示了酸黃瓜抗性的分子基礎。酸黃瓜全基因組的解析對于后續全面分析其優異基因并用于栽培黃瓜的漸滲育種具有非常重要的價值。

相關研究成果于2021年3月4日在線發表在《Horticulture Research》上。