Nature重大成果：中方参与 首次公布西红柿基因组

西红柿又名番茄、洋柿子、狼桃、番李子、金橘……这种最初被视为有毒物的蔬菜，至今已经在我们日常饭桌上十分常见了，但是对于这种植物的遗传机制，科学家们了解的还并不是很多。来自美国康奈尔大学，英国诺丁汉大学等处的研究人员近期发表文章，首次公布了西红柿（Solanum lycopersicum）的基因组，此次测序的西红柿品种为Heinz 1706。这一相关成果公布在Nature杂志上。

　　

生物通报道：西红柿又名番茄、洋柿子、狼桃、番李子、金橘……这种最初被视为有毒物的蔬菜，至今已经在我们日常饭桌上十分常见了，但是对于这种植物的遗传机制，科学家们了解的还并不是很多。来自美国康奈尔大学，英国诺丁汉大学，中科院国家基因研究中心等处的研究人员近期发表文章“The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution”，首次公布了西红柿（Solanum lycopersicum）的基因组，此次测序的西红柿品种为Heinz 1706。这一相关成果公布在Nature杂志上。

这项成果概况了西红柿基因组协会（TGC）多年来的努力，这一国际性协会囊括了来自阿根廷，比利时，中国，法国，德国，印度，以色列，意大利，美国等14个国家的超过300名科学家。

来自康奈尔大学Boyce Thompson植物研究院，以及美国农业部的James Giovannoni领导了美国西红柿测序团队，这一团队由几个研究机构组成，其中野生型西红柿(Solanum pimpinellifolium)基因组序列，由冷泉港实验室完成。

这项研究报道称，西红柿共有约35000个基因，12条染色体，“关于西红柿的各种特性，包括味道，天然抗虫性，以及营养成分等，我们都已经捕获了实质上的几乎所有基因”，Giovannoni说。

Nature文章详细描述了这些基因的序列，以及其在染色体上的分布，“西红柿基因组序列分析有助于肉质果实的进化研究”，这些信息也将能用于培育人们喜欢的改良后的口味和更加丰富的营养，如番茄红素，除此之外，在降低成本，对抗病原体，干旱和瘟疫等方面，基因组序列也提供了重要信息。

而且随着这种西红柿基因组信息的公开，种子公司，以及植物改良人员进行其它类型研究和研发需要的基因组测序，也将更加容易和便宜，Giovannoni说。这首个西红柿基因组测序花费的成本达到了上百万美元，之后的测序也许就能降低到10万美元以下了。

为了能方便研究人员获得西红柿，及其相关物种的基因序列，Boyce Thompson研究院的Lukas Mueller及其团队创建了一个互动网站：www.solgenomics.net，除此之外，Boyce Thompson研究院的费张军（Zhangjun Fei，音译），以及Joyce Van Eck也公布了他们的分析数据。

另外英国部分承担的是4号染色体，这一团队由诺丁汉大学和伦敦帝国理工学院，以及基因组分析中心，詹姆斯•赫顿研究所，东英吉利大学（UEA）和自然历史博物馆的科学家们组成。他们完成了高质量的被全世界视为标准的染色体序列。

这项序列分析揭示了西红柿基因的相对关联，这将有助于揭示西红柿基因和其展现的特性之间的关系。西红柿作为茄科家族的成员之一，其新序列也将为确认西红柿茄科亲属，比如土豆，辣椒，茄子和矮牵牛等，提供参考。目前从经济价值和产量来看，茄科家族是世界最重要的蔬菜作物家族。

中国曾与荷兰科学家共同发起了“100个番茄基因组研究计划”，去年5月，华大基因(BGI)和荷兰TTIGG共同宣布启动这一计划，希望能用1年的时间完成100个番茄基因组的测序和组装工作，并基于测序所获得的大量的数据进行信息分析和深度挖掘，解析番茄基因组序列，为培育高产、优质、抗病虫害等优良性状的新品种奠定坚实的基础。

参与此项研究的中方研究机构包括：北京市农林科学院、中国科学院国家基因研究中心、深圳BGI、中国农业大学、中国农业科学院蔬菜花卉研究所等。

（生物通：张迪）

原文摘要：

The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution

Tomato (Solanum lycopersicum) is a major crop plant and a model system for fruit development. Solanum is one of the largest angiosperm genera1 and includes annual and perennial plants from diverse habitats. Here we present a high-quality genome sequence of domesticated tomato, a draft sequence of its closest wild relative, Solanum pimpinellifolium2, and compare them to each other and to the potato genome (Solanum tuberosum). The two tomato genomes show only 0.6% nucleotide divergence and signs of recent admixture, but show more than 8% divergence from potato, with nine large and several smaller inversions. In contrast to Arabidopsis, but similar to soybean, tomato and potato small RNAs map predominantly to gene-rich chromosomal regions, including gene promoters. The Solanum lineage has experienced two consecutive genome triplications: one that is ancient and shared with rosids, and a more recent one. These triplications set the stage for the neofunctionalization of genes controlling fruit characteristics, such as colour and fleshiness.