Hortic Res | 上海市农业科学院桃全产业链技术创新团队在桃果实特征香气遗传控制机理研究中取得新进展

桃（Prunus persica L.）是起源于中国的核果类经济果树，栽培适应性广，果实香气浓郁，营养丰富，深受广大消费者喜爱。长期自然选择和人工驯化促使我国形成了丰富多样的桃种质资源。‘上海水蜜’（Chinese Cling）因品质优抗性强，在19世纪中叶先后被引入美国、欧洲和日本，以其为亲本培育出许多著名品种，极大地改善了世界桃的品质与抗病性，奠定了当代桃的遗传育种基础。上世纪80年代以来，上海市农业科学院桃创新团队以‘上海水蜜’系种质资源‘白花’为基础，将现代遗传育种理论与传统育种技术相结合，培育出特早熟品种‘春蕾’水蜜桃和‘锦绣’、‘锦香’等锦系列鲜食黄桃等新品种20余个，为“脱贫攻坚”与“乡村振兴”战略贡献了上海农科的力量。

随着经济社会的不断发展、全球气候的复杂多变以及消费者对桃果品需求的日益多元化，加快种质创新是解决桃产业问题最有效的途径之一。近年来，数字信息、大数据、人工智能与基因编辑技术的快速发展推动农业育种技术发生了深刻变革，水稻、玉米等主要作物已开始迈入智能育种的4.0时代。桃树为多年生木本果树，童期长，占地面积大、用工多，迫切需求高效育种新技术，但目前桃树育种仍处在分子标记辅助选择阶段。开发利用全基因组高密度分子标记进行全基因组选择育种，可以显著缩短桃树的育种周期、降低育种成本。桃果实香气是影响消费者选择的最直接的品质性状，为复杂的数量性状。大规模鉴定不同桃种质挥发性物质含量，阐释香气物质形成的遗传调控机理，并进行全基因组选择预测，对提高浓香型桃新品种育种效率具有重要意义。

2023年6月，Horticulture Research 在线发表了上海市农业科学院林木果树研究所桃全产业链技术创新团队题为Multiple-statistical genome-wide association analysis and genomic prediction of fruit aroma and agronomic traits in peaches 的研究论文。

该研究采用多组学联合和多种关联分析统计模型，基于上海果树种质资源圃242份桃种质资源，对桃果实特征挥发性香气物质（VOCs）含量、果肉颜色、形状、表皮毛、花型、花粉育性和可溶性固形物含量进行了全基因组关联分析及基因组预测，在已报道关联位点基础上，挖掘到6个新的花果主要农艺性状相关的候选基因。此外，还鉴定到39个SNP位点和4个热点区域与8种VOCs含量存在显著相关性，采用RNA-seq方法对与芳樟醇、可溶性固形物、顺-3-己烯基乙酸酯关联位点的候选基因进行了筛选，开发出诊断性DNA分子标记用于芳樟醇、果肉颜色和果皮绒毛检测，初步揭示了‘上海水蜜’系古老地方品种风味浓郁、花香味突出的遗传基础。同时，针对不同性状进行了单性状和多性状基因组预测，发现多性状统计模型可显著提高关联数量性状的预测精确度。

上海市农业科学院林木果树研究所桃全产业链技术创新团队李雄伟副研究员为该论文第一作者，西南民族大学青藏高原动物遗传资源保护与利用实验室王嘉博为共同第一作者，叶正文研究员为通讯作者。浙江大学高中山教授参与了研究工作。该研究受到了国家重点研发计划、上海市农业科学院“卓越团队建设”、上海市农业委员会重点攻关和上海市科委、浙江省农业新品种选育重点科技专项等项目资助。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhad117

转自：“园艺研究”微信公众号

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