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为解决荔枝品种鉴定及遗传多样性问题，研究人员分析 USDA 荔枝种质，发现遗传结构及同义品种，助力荔枝保育与改良。
荔枝，这种甜蜜多汁的热带水果，不仅承载着悠久的文化历史，更拥有丰富的营养价值，在传统中医中也占据着一席之地。然而，在全球水果市场的大舞台上，荔枝却未能充分展现其潜力。一方面，荔枝的种植面临诸多挑战，如在非原生地区，受气候等因素影响，产量和果实品质不稳定；另一方面，荔枝品种繁多，存在大量同名异物、同物异名的现象，这使得品种鉴定困难重重，严重阻碍了荔枝产业的发展。而且，由于缺乏对荔枝遗传多样性的深入了解，在育种和资源保护方面也难以取得突破性进展。
为了揭开荔枝遗传多样性的神秘面纱，来自英国南安普顿大学（University of Southampton）和美国丹尼尔?K?伊努耶太平洋盆地农业研究中心（Daniel K. Inouye U.S. Pacific Basin Agricultural Research Center）的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Genetic Resources and Crop Evolution》上，为荔枝产业的未来发展带来了新的曙光。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先，从美国农业部（USDA）位于夏威夷的荔枝种质资源库中选取了 91 份样本，其中 78 份代表 57 个命名品种，13 份未命名。接着，通过改良的 CTAB 法提取样本 DNA，利用特定位点扩增片段测序技术（SLAF-Seq）获取全基因组单核苷酸多态性（SNP）数据。随后，运用生物信息学工具对数据进行筛选和分析，通过系统发育分析、贝叶斯聚类分析等方法探究荔枝的遗传结构和品种间的关系。
研究结果如下：
- 遗传结构分析：通过系统发育分析和贝叶斯聚类分析，研究人员发现荔枝主要分为两个遗传差异较大的群体，中间存在大量混合个体。这一结果与之前的研究相呼应，证实了荔枝存在两个主要的驯化基因池，分别对应极早熟（EEMC）和晚熟（LMC）品种，而早熟（EMC）品种则多为两者的杂交后代。例如，基于已知的成熟时间信息，研究发现属于晚熟品种的桂味（Kwai Mi）、糯米糍（No Mai Tsze）等大部分样本在聚类分析中都归属于 Cluster 1，而唯一已知的极早熟品种三月红（Sam Yu Hung）则完全归属于 Cluster 2。此外，对 42 份样本进行 PCR 检测，进一步验证了不同成熟时间品种在开花时间基因位点上的基因型差异，Cluster 1 的样本多为晚熟品种特有的纯合基因型（haplotype B），而 Cluster 2 则包含了极早熟品种的纯合基因型（haplotype C）和杂合基因型（BC）12。
- 同义品种鉴定：研究团队通过分析样本间的遗传距离，确定了一个用于判断同义品种的临界值。基于此，他们识别出 13 组克隆个体，每组包含 2 - 9 个个体，共涉及 55 棵树。例如，之前被认为可能是同义品种的 Hak Ip 和 O - Hia，在本次研究中被证实为姐妹种；No Mai Tsze 与 Wai Chee、Salathiel 之间的同义关系也得到了数据支持。同时，研究还发现一些品种存在同名异物的现象，如 Khom、Kwai Mi、Kwai Mi Pink 和 No Mai Tsze 等，它们的个体在系统发育树中分布在不同分支34。
- 核心 SNP 标记筛选：利用 CoreSNP 软件，研究人员成功筛选出 12 个能够区分所有样本的 SNP 标记。这些标记为今后快速准确地鉴定荔枝品种提供了有力工具，相较于之前研究中针对包含野生荔枝样本所需的 14 个 SNP 标记，仅针对栽培品种时，12 个标记更为合适5。
研究结论与讨论部分指出，该研究成果对于荔枝的种质管理、保护和育种具有重要意义。准确识别同义品种有助于优化种质资源库的管理，避免重复保存相同的种质，提高资源利用效率。同时，清晰的遗传关系也为育种计划提供了重要参考，有助于培育出更适应市场需求的优良品种。此外，研究还发现，虽然荔枝的两个主要遗传群体在形态上没有明显差异，但果实成熟时间与遗传关系密切相关，杂交现象使得不同成熟时间品种在相关基因位点上的差异变得模糊。未来的研究可以进一步利用这些核心 SNP 标记，深入探究其他荔枝品种的遗传特性，同时分析更多未被研究的品种，挖掘其潜在的优良性状，为荔枝产业的可持续发展奠定坚实基础。
总之，这项研究为荔枝产业的发展提供了关键的遗传学信息，为解决荔枝种植和品种鉴定中的难题开辟了新途径，有望推动荔枝产业迎来新的发展机遇。
