我所桃資源與育種團隊揭示自然和人工選擇對桃果實代謝組的影響

近日，我所桃資源與育種創新團隊與武漢邁維公司合作，在《Genome Biology》（基因組生物學）上發表題為“Combined nature and human selections reshaped peach fruit metabolome”的論文。

前期研究表明，在自然和人工選擇影響下，植物代謝物的種類和含量會發生相應變化，以有利于自身的生存和人類健康。然而，響應的代謝物究竟有哪些并不清楚。

本研究以桃為試材，通過多組學分析發現，果實中的重要營養物質類黃酮，隨著苦味的降低，在進化過程中表現為下降趨勢。通過分析不同地方品種的原生境環境信息，發現氨基酸類物質在桃應對低溫和干旱脅迫中具有重要作用。同時，本研究發掘了參與類黃酮和纈氨酸合成的關鍵基因，為功能性果品和抗性育種奠定基礎。

此外，研究發現，除了檸檬酸，有16種代謝物在育成品種的東、西方品種群存在明顯差異，呈現區域選擇特征，其中8種被報道與抗癌活性相關。體外抗癌活性分析證實，西方品種群相對于地方品種、東方育成品種群（中、日韓）的果實具有較強的抗癌活性。結合mGWAS結果，即在上述8種抗癌物質中，有6種都定位在第5染色體酸含量位點的臨近區域，我們推測可能正是東、西方育種家和消費者對桃果實風味的選擇導致了不同品種群抗癌活性的差異。

圖1 桃果實多組學分析流程

本研究得到了國家重點研發計劃（2019YFD1000200）和中國農科院科技創新工程 (CAAS-ASTIP-2016-ZFRI-01)的資助。曹珂研究員為第1作者，王力榮研究員為通訊作者。