New Phytologist：破解开心果基因的密码

加州大学戴维斯分校的研究人员绘制了最高质量的开心果DNA图谱，使育种者能够培育出更好的品种。

　　

加州生产了全国99%的开心果，为该州创造了近30亿美元的经济价值。但开心果的研究还不够充分，部分原因是缺乏高质量的DNA图谱。加州大学戴维斯分校的研究人员现在已经获得了开心果最全面的基因组序列，使植物育种者能够培育出更好的——也许更有营养的——品种。他们还详细介绍了开心果的生长过程，这将帮助农民更可持续地管理他们的作物。

《新植物学家》今天（3月20日）发表了这项研究。

科学家们之前已经对开心果的DNA进行了测序，但共同通讯作者、植物科学系助理教授j·格雷·门罗（J. Grey Monroe）说，这个新的基因图谱要详细和准确得多。

他说：“新参考基因组准确性的提高就像从手绘的景观地图到谷歌地球的卫星图像。”

门罗和他的研究小组对加州最常见的开心果品种——克尔曼开心果进行了基因组测序。

气候变化挑战开心果产量

开心果树能适应干旱和盐碱，但它们需要寒冷的冬天才能正常开花。随着气候变化带来温暖的冬季，种植者需要新的开心果品种，可以在更高的温度下茁壮成长。温暖的冬天，加上使加州中央山谷凉爽的雾气消散，给开心果种植者造成了重大损失。

考虑到种植一棵开心果树需要长达50年的时间，研究人员表示，加州种植者担心气候变化对其作物的影响是可以理解的。

疯狂的发展

该研究还确定了坚果从开花到收获的四个关键阶段，提供了一个完整的生理评估，包括壳硬化和籽粒生长。

该研究的共同通讯作者、植物科学系副教授Bárbara Blanco-Ulate说：“了解坚果在发展过程中的变化将有助于农民做出更好的决定，比如何时给树木浇水，从而实现更可持续的开心果生产。”

对其发展进行更准确的评估还可以帮助种植者提供更好的收获策略，并避免虫害和真菌感染等问题。

Blanco-Ulate说，重要的是不仅要详细描述开心果的物理变化，还要了解这些特征的遗传和分子驱动因素。基因组序列包括关于不同基因在生长季节如何在坚果中表现的先例信息。

营养丰富的坚果

开心果一直是一种营养丰富的食物，但研究人员现在发现了影响其营养价值的基因和途径。这包括了解蛋白质和不饱和脂肪酸是如何积累的，这对它们的保质期和饮食益处都至关重要。

“我们正在获取开心果中所有这些营养特性的信息，以及我们如何从管理的角度改善这些营养特性，”Blanco-Ulate说。

这种理解可以帮助科学家在未来培育出更多营养丰富的开心果。

该论文的第一作者是加州大学戴维斯分校的Jaclyn Adaskaveg和Chaehee Lee。加州大学戴维斯分校的其他作者包括魏一多、王方义、Saskia D. Mesquida-Pesci、Matthew Davis、Louis Ferguson、Giulia Marino、Patrick J. Brown、Georgia Drakakaki、Selina Wang和Filipa S. Grilo。

这项研究由加州开心果研究委员会、美国农业部国家食品和农业研究所以及食品和农业研究基金会资助。