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参考基因组图完成了第一个石榴端粒到端粒

研发家 | 2025-05-13

近日，国际期刊《植物生物技术杂志》中国农业科学院郑州果树研究所(以下简称郑果研究所)特色果实和坚果种质改良研究组(Plant Biotechnology Journal)第一个石榴端粒到端粒(T2)是在上面发表的研究论文中组装的T)参考基因组图揭示了控制石榴果皮颜色和颗粒硬度等关键经济特征形成的遗传机制，并建立了基于CRISPR-Cas9的基因敲除系统，为石榴分子育种系统的建立奠定了基础。

本研究完成了无间隙基因组装，完整的石榴T2T基因组包含8个染色体，其大小为366.71 Mb，预测32158个编码蛋白基因。在T2T基因组和荧光原位杂交分析的基础上，发现石榴非典型端粒重复单元为TTTAGGG，是第五个具有这种端粒结构的物种，也是唯一具有这种特性的被子植物。与此同时，非典型端粒序列TTTTTTAGG也被发现在其他千屈菜科植物中，这进一步表明端粒重复单元的独特性可能在千屈菜科物种进化中发挥关键作用。

本研究基于146种种质进行全基因组关联分析(GWAS)，共有16个相关位点对15个重要农艺特征进行了鉴定，其中1号染色体为37.2。 KB的染色体易位中断了PGANS的基因编码序列，导致叶子、花朵和水果(果皮和颗粒)缺乏花青素;PGANR基因启动子区域独特的重复序列扩展影响其表达能力，导致紫色果皮的形成。研究还表明，石榴颗粒的硬度取决于内种皮的厚度。