我所首次通過西瓜果實代謝組解析西瓜口感風味馴化和調控機制

近日，我所西瓜遺傳育種與栽培創新團隊聯合海南大學在《中國科學：生命科學》（Science China Life Sciences）發表了題為Watermelon domestication was shaped by stepwise selection and regulation of the metabolome的研究論文。該研究公布了首個完整的西瓜果實代謝組數據庫，解析了西瓜演變史中口感風味馴化順序和調控機制。

果實品質和遺傳馴化一直是園藝作物研究的熱點，然而我們對西瓜中大多數品質性狀的馴化順序和調控知之甚少。本文通過西瓜代謝組的全基因組關聯分析，揭示了西瓜進化過程中主要口感風味品質性狀的逐步選擇和調控機制。結果發現在西瓜分化階段中，葫蘆素 （苦味）和類黃酮物質（澀味）是負向選擇，馴化過程中單、雙糖 （甜味）和類胡蘿卜素（色澤）被正向選擇，改良過程中完成對蘋果酸和檸檬酸等有機酸（風味）的選擇。之后，作者挖掘到了控制這些受選擇物質積累的主效位點，克隆及鑒定了部分關鍵控制基因，并對西瓜中葫蘆素合成通路涉及到的基因簇進行了深度解析。另外，本文首次通過代謝組和主要代謝物的馴化位點發現了籽瓜（C. lanatus edible seed watermelon）可能是從野生類型向甜食西瓜馴化過程中的中間過渡類型。

西瓜群體系統發育樹和代謝圖譜分析

我所劉文革研究員與海南大學三亞南繁研究院、海南省崖州灣種子實驗室羅杰教授為論文通訊作者，我所袁平麗博士、何楠博士以及海南省崖州灣種子實驗室博士后許從萍為論文共同第一作者。本研究得到中國農業科學院科技創新工程專項經費項目（CAAS-ASTIP-ZFRI-07）現代農業產業技術體系建設專項（CARS-25）；國家重點研發計劃（2018YFD0100704）；國家自然科學基金（31672178，31471893）等項目資助。