現(xiàn)代栽培草莓（Fragaria × ananassa）是18世紀(jì)中期在法國(guó)由來(lái)自北美的八倍體弗吉尼亞草莓（F. virginiana）和來(lái)自南美的八倍體智利草莓（F. chiloensis）偶然雜交而成的異源八倍體。目前已成為全球廣為栽培的水果。然而，對(duì)于其二倍體祖先的爭(zhēng)論持續(xù)半個(gè)多世紀(jì)，至今未解決。Edger等在Nature Genetics上發(fā)表的八倍體草莓基因組論文（Edger et al., 2019, 51: 541–547）推測(cè)其有4個(gè)不同的二倍體祖先，分別是森林草莓（F. vesca）、飯沼草莓（F. iinumae）、綠色草莓（F. viridis）和日本草莓（F. nipponica）。Liston等完成同一套數(shù)據(jù)的重新分析，卻得到不同的結(jié)論，認(rèn)為八倍體草莓只有兩個(gè)現(xiàn)存的祖先，即森林草莓和飯沼草莓，相關(guān)研究作為Nature Genetics 2020年首篇論文發(fā)表（Liston et al., 2020, 52: 2–4）。Nature Genetics刊登了Edger等的答復(fù)，表示堅(jiān)持此前的結(jié)論（Edger et al., 2020, 52: 5–7）。這兩篇NG論文互指對(duì)方分析中的不足，使栽培草莓的二倍體起源之謎撲朔迷離，并進(jìn)入大眾視野。
東亞是野生草莓的多樣性分布中心，其中大部分二倍體草莓及所有四倍體草莓均分布于中國(guó)。自2017年，中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物科學(xué)研究中心與江蘇省農(nóng)科院果樹(shù)所合作，開(kāi)展3個(gè)二倍體草莓（綠色草莓、黃毛草莓F. nilgerrensis和西藏草莓F. nubicola）染色體級(jí)別的全基因序列組裝，結(jié)合已發(fā)表的高質(zhì)量的森林草莓及飯沼草莓基因組，基于比較基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)二倍體草莓基因組構(gòu)成高度保守。在重建草莓屬基因組系統(tǒng)發(fā)育的基礎(chǔ)上，推測(cè)該屬形成時(shí)間約為6.37百萬(wàn)年。各基因組之間存在強(qiáng)烈的基因漸滲和不完全譜系分選。這可以解釋為什么基于系統(tǒng)發(fā)育策略來(lái)推測(cè)八倍體草莓祖先，不同的團(tuán)隊(duì)基于同一套數(shù)據(jù)，采用不同的參數(shù)或方法會(huì)得出不同的結(jié)論。研究人員采用最近開(kāi)發(fā)的方法，直接將來(lái)自73個(gè)栽培草莓樣本的重測(cè)序序列分別比對(duì)到由5個(gè)二倍體草莓重構(gòu)的參考基因組序列，確認(rèn)森林草莓和飯沼草莓是八倍體草莓的二倍體祖先，而綠色草莓、黃毛草莓和西藏草莓則不是二倍體祖先。該研究策略無(wú)需基于系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，因而可有效避免基因漸滲和不完全譜系分選所帶來(lái)的影響，研究結(jié)果解決了當(dāng)前關(guān)于栽培八倍體草莓二倍體祖先的一些爭(zhēng)議。同時(shí)，該研究獲得的3個(gè)高質(zhì)量二倍體基因組為草莓基因組資源發(fā)掘和分子育種奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Molecular Biology and Evolution上，華南植物園博士馮超和江蘇省農(nóng)科院果樹(shù)所博士王靜為論文共同第一作者，華南植物園研究員康明和江蘇省農(nóng)科院果樹(shù)所研究員趙密珍為論文共同通訊作者。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）和科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的資助。
追溯八倍體栽培草莓的二倍體祖先
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