JIPB 封面文章 | 野生葡萄适应高盐湿热环境的关键基因

　　

　　

近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心，以下简称基因组所)周永锋课题组在《植物学报（Journal of Integrative Plant Biology）》发表了题为“Population genomics highlights structural variations in local adaptation to saline coastal environments in woolly grape”的封面研究论文，揭示结构变异促进野生葡萄适应高盐海滨环境。

结构变异（structural variations，SVs）在植物基因组染色体上具有重要影响，但对不同环境适应的遗传贡献的研究还较少报道。葡萄是经济产业价值巨大且伴随人类文明发展的世界最古老果树之一，但野生葡萄种质资源还未得到充分利用。全球共有野生葡萄70余种，中国具有40余种。绵毛葡萄（Vitis retordii）可同时在内陆与海滨生境生长繁衍，为探究野生葡萄适应高盐海滨环境的机制提供了珍贵的研究材料。

该研究组装了第一个野生葡萄近完整基因组，并以其作为参考基因组，对沿海和内陆群体进行了群体遗传学分析，鉴定了与盐胁迫、辐射等海滨环境适应相关的一系列基因。此外，沿海群体的多样性和有效种群大小均低于内陆群体，表明可能面临更严重的自然选择压力。本研究强调了结构变异在物种的本地适应尤其是海滨适应中的重要性，挖掘了与盐胁迫和亚热带环境气候适应相关的候选基因，为葡萄及其砧木未来育种计划提供了重要理论依据。

图1 | 绵毛葡萄内陆和沿海群体在本地适应过程的特异性分化

中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员周永锋、博士后马志尧、徐小东、广西大学林学院教授蒋国凤为论文通讯作者，中国农业科学院与华中农业大学信息学院联培博士生张天浩、广西大学农学院联培硕士生彭文静为论文共同第一作者。本研究获得了国家自然科学基金、国家自然科学委员会杰出青年基金项目（海外）、国家重点研发计划、广西大学巴马产教融合联合培养等项目资助。

原文链接（点击阅读原文可直接跳转）：

https://doi.org/10.1111/jipb.13653

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团队介绍

团队首席科学家周永锋研究员，博士生导师，国家海外优青获得者，中国农科院“青年英才“，深圳市海外高层次人才。2003-2010年在兰州大学学习，2007年本科毕业于生物科学专业，2010年博士毕业于生态学专业。2010-2021年在欧洲和美国工作学习，2012年博士毕业于芬兰奥卢大学，群体遗传学专业，师从芬兰科学院院士、著名植物群体遗传学家Outi Savolainen教授。2014至2020年在美国加州大学尔湾分校美国艺术与科学院院士、著名进化基因组学家Brandon Gaut教授课题组，承担博士后与助理科学家工作。

周永锋团队长期专注于作物群体遗传学与全基因组设计育种工作，开展了葡萄、水稻等作物驯化的群体遗传学研究，发掘了与重要农艺性状相关的候选基因，揭示了作物的驯化成本，以及重要农艺性状相关的适应性变异、有害变异与结构变异，为作物全基因组设计育种奠定了基础。团队成立以来，主要以葡萄为模型，以群体遗传与数量遗传为基础理论指导，运用整合基因组学、机器学习算法和基因组精准编辑技术，推进我国葡萄全基因组设计育种。迄今已在国际学术期刊发表论文30余篇，其中近五年以第一作者或通讯作者在Nature Genetics, PNAS、Nature Plants、 Molecular Biology and Evolution等期刊等杂志发表SCI论文15篇。研究成果被Nature Plants, Science Daily等多家科研媒体报道。SMBE，GSA，ESEB等学会会员；欧盟科学研究基金（ERC）评委；Horticulture Research副主编，Journal of Integrative Agriculture, Horticulturae, Frontiers of Plant Sciences和《果树学报》等期刊编委成员。