近日,葡萄所葡萄设施栽培、酿酒葡萄与酿造技术创新研究、葡萄种质创新利用与新品种选育团队在国际知名植物科学期刊《Frontiers in Plant Science》(中科院植物科学1区,2022年影响因子: 6.627) 联合发表题为“Chromosome-scale genomics, metabolomics, and transcriptomics provide insight into the synthesis and regulation of phenols in Vitis adenoclada grapes”的研究论文。本成果在国家自然科学基金、广西自然科学基金和重点研发计划等项目支持下完成,成果博士、吴代东研究员和郭荣荣博士为共同第一作者,周思泓博士为通讯作者,葡萄与葡萄酒研究所为第一完成单位。
腺枝葡萄是我国特有的野生葡萄种质资源,广西是其重要的原产地之一。葡萄所科技人员自 2011 年起在广西河池市罗城县水源野生葡萄基地开展腺枝葡萄的选育工作,迄今为止已获得一批 ‘桂黑珍珠’系列腺枝葡萄优系。它们适应南方地区高温、高湿、多雨、寡日照等气候环境条件,特别是在喀斯特岩溶山区人工栽培,抗性好、耐湿热能力强,耐旱、耐贫瘠。
本项目于2018年12月启动,先后完成了基因组草图绘制、染色体级别基因组的组装等工作,获得了腺枝葡萄498.27Mb高质量染色体级别基因组序列(染色体序列挂载率96.62%,gaps 0.059 Mb)。该基因组包含19对染色体,221.78 Mb的转座子序列,28660个蛋白编码基因,其中27,711个基因获得注释。进化分析表明,腺枝葡萄与欧亚种葡萄具有共同的祖先,其分化时间晚于圆叶葡萄与河岸葡萄。研究团队应用该基因组开展了包含腺枝葡萄在内的8个红色酿酒品种的转录组测序工作,并联合广泛靶向代谢组学分析,全面揭示了腺枝葡萄酚类代谢及调控特点,与同区域栽植的欧亚种相比,腺枝葡萄阿魏酸与芪类物质的含量更高,这与腺枝葡萄中COMT和STSs基因的高表达相关。
本研究成果的发表突破了以往广西野生葡萄研究主要集中于资源鉴定和抗病性评价的现状,为我区原生葡萄种质资源精准化开发利用奠定了坚实的理论基础,对我国东亚种群葡萄种质资源的研究具有重要价值。
葡萄所 周思泓供稿/供图 谢太理审核
责任编辑:薛臣艺