上海交大张才喜、纠松涛团队与合作者首次破译毛樱桃的精细基因组图谱，阐释其高耐寒性的遗传机制

　　

毛樱桃（Prunus tomentosa）是蔷薇科李属木本落叶果树，主要分布在内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁、宁夏、甘肃、陕西、山东等地，是中国本土特色果树，果实可鲜食和酿酒，因耐受-40℃低温，是我国寒地的重要果树资源。由于较高的嫁接亲和性和良好的适应性，毛樱桃也常作为其它李属（樱亚属）植物的砧木，在李属（樱亚属）植物杂交育种和渐渗育种中具有重要作用。长期以来因缺乏毛樱桃的参考基因组图谱，限制了对其遗传背景及重要农艺性状关键基因的挖掘与利用。

近日，上海交通大学张才喜/纠松涛团队与合作者在《iMeta》上在线发表了题为“New insights into genome assembly at the chromosome-level of Prunus tomentosa in evolution and cold tolerance”的研究论文。

本研究利用多种测序技术和组装策略，成功破译了毛樱桃的高质量参考基因组图谱，揭示了其基因组结构、遗传变异、进化规律，重构了李属植物的祖先染色体，为李属（樱亚属）植物基因组学和分子生物学研究提供了重要基因资源。多组学分析结合药剂学实验结果表明，肌醇合成和代谢途径关键基因PtIMP3和PtMIOX1L通过调控毛樱桃内源肌醇水平，赋予毛樱桃较强的耐寒性，这也是相比弱耐寒种中国樱桃和甜樱桃，毛樱桃具有较强耐寒性的重要遗传基础，该研究为培育抗寒樱桃新品种和新砧木提供了重要的分子靶点。未来，研究团队将继续探索毛樱桃耐寒基因的调控网络，开发重要性状的分子标记，利用聚合多性状分子育种技术培育适合我国风土的优良樱桃品种或高抗砧木，推动我国樱桃育种从传统“经验育种”到精准“分子育种”的转变。

图1 毛樱桃基因组组装及分析

图2 毛樱桃高耐寒性的遗传机制解析

上海交通大学纠松涛副研究员、Muhammad Aamir Manzoor博士后，吕正鑫博士生、云南农业大学陈保政博士、华北理工大学沈少琴硕士为论文第一作者，上海交通大学张才喜教授和纠松涛副研究员，云南农业大学董扬教授和华北理工大学宋小明教授为论文共同通讯作者，上海交通大学王世平教授、刘默洋副研究员、辽宁省果树科学研究所张琪静研究员等也给予了重要指导。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/imt2.70016

作者：

农业与生物学院

供稿单位：

农业与生物学院