信息时报讯（记者 黄淑仪 通讯员 陈芃辰）在华南农业大学，有一支专门研究荔枝的团队。老中青三代人近四十年接“荔”，对荔枝产业中存在的“成花难、报果难、保鲜难”开展全方位研究，为广大“吃货”育成了冰荔、观音绿、岭丰糯等19个荔枝新品种。2022年新年伊始，这支荔枝科技创新团队再次传来好消息——由李建国研究员和胡桂兵教授负责的荔枝基因组项目取得重要进展。
1月4日，由华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室牵头，联合广东省农业科学院、中国热带农业科学院等国内外多家单位合作完成的论文《高杂合度荔枝基因组中两个不同单倍型表明早晚熟栽培品种各自独立驯化》在国际顶尖期刊《自然—遗传学》（Nature Genetics）上发表。该研究不仅破译了荔枝基因密码，提出起源驯化假说，还发现了成熟期调控目标基因，标志着荔枝研究将全面进入功能基因组大数据时代。
荔枝研究进入
功能基因组大数据时代
基因组是植物性状形成的“导航图”，解码荔枝基因组，不仅能全面提升对荔枝重要经济性状形成机制的认知，研发相应的育种和栽培调控技术，还能为推动其他无患子科植物如龙眼的相关研究提供重要参考。
华南农业大学研究员李建国介绍研究成果。信息时报记者 黄淑仪 摄
为了解开荔枝的基因密码，科学家们利用最新的基因组测序数据，通过优化基因组组装策略，完成“妃子笑”荔枝基因组假染色体水平的组装，主要含15条假染色体序列，大小470Mb，杂合度2.27%，组装完整度BUSCO（注：一款转录组和基因组组装质量评估软件）评估96.2%；同时完成基因组编码基因的结构注释，得到31,896个结构基因，注释完整度BUSCO评估94.8%，充分表明所获得的“妃子笑”荔枝基因组质量非常高。荔枝基因密码的破译将为未来荔枝功能基因组研究提供重要的参考。
“高质量荔枝参考基因组测序工作的完成，标志着荔枝研究将全面进入功能基因组大数据时代，相信未来基于荔枝基因组大数据开展的研究会越来越多，水平会越来越高，对产业的推动作用也会越来越大。”华南农业大学园艺学院院长胡桂兵教授说。
“云南是野生荔枝起源中心”
团队提出起源驯化假说发现
研究中，项目组利用72份荔枝资源重测序数据，鉴定到3.88M高质量的SNPs位点，提出了荔枝“一个起源中心、两个独立驯化事件”假说。
“云南是野生荔枝起源中心，它沿着西江传播，在海南形成野生荔枝种群的一个主要栖息地；此后，云南和海南野生荔枝分别独立驯化为特早熟和晚熟品种，特早熟品种和晚熟品种再进一步杂交形成早熟与中熟品种。”华南农业大学园艺学院李建国研究员告诉记者，在云南，人工栽培驯化后培育出特早熟荔枝品种；而云南的野生荔枝沿西江流域向东和向南传播，到海南岛后在环境变化影响下发生独立的驯化事件，产生了晚熟性状。
团队育成的井岗红糯是广东省目前主推的荔枝品种。通讯员供图
野生荔枝在云南、海南得到驯化，为何广东会成为荔枝生产第一大省？李建国表示，现有的包括“妃子笑”在内的多个荔枝早熟、中熟品种，可能来自云南、海南的品种在广东等地相遇后杂交而成，它们因基因组高度杂合具有更强的杂种优势，从而形成更好的经济性状。广东气候条件、土壤环境适宜，产生了众多优良的荔枝主栽品种，从而成为我国最重要的荔枝产区。
揭示开花早晚调控机制
荔枝果期未来有望延长
广东是全国荔枝第一大省，面积和产量占“半壁江山”。不过，荔枝鲜果上市主要集中在每年5至7月，生产中时常出现果品季节性过剩，大大影响了荔枝种植的经济效益。
“这一问题出现的根本原因是荔枝中熟品种多，加之两广为中纬度的中熟产区，开花期集中，导致果实成熟期相近，在短时间内集中上市。”国家荔枝龙眼产业技术体系首席科学家、华南农业大学陈厚彬研究员说。
该论文从基因组层面对荔枝开花调控机制进行了系统性研究，发现荔枝中一段特定的DNA序列缺失，可能是导致荔枝不同花期形成的重要因素。“这一段DNA序列缺失与荔枝花期早晚关系紧密。来源于云南的特早熟品种基因组有这个缺失，但来源于海南的晚熟品种中没有。而‘妃子笑’作为特早熟和晚熟的杂交种，则是‘杂合’的缺失，也就是说‘妃子笑’的两条同源染色体中其中一条（来源于特早熟的父本）有这个缺失，而另外一条（来源于晚熟的母本）没有。这也正好与‘妃子笑’的开花期在特早熟和晚熟之间相对应。”华南农业大学园艺学院教授夏瑞说。
这个DNA序列缺失可以开发为简便的分子标记，用于不同开花期荔枝品种的选育。这对荔枝针对花期和成熟期性状的选育种工作非常有价值，因为荔枝易腐烂、难贮存，选育更多极早或极晚开花的荔枝新品种对延长荔枝上市季节、减少市场季节性销售压力、提升荔枝种植效益非常重要。
华南农业大学荔枝团队主要成员合影。通讯员供图
“我们目前正与国内外多个研究团队合作，旨在以荔枝基因组研究为基础，对更多原产于我国的具有重要经济性状的无患子科作物开展基因组方面的研究，如龙眼、红毛丹、无患子（皂荚）、倒地铃等，通过更广泛和更全面的比较基因组对比分析，对无患子科作物共性或特异性生物学问题进行探索性研究，”夏瑞补充道，“主要研究方向包括成花诱导、特殊风味和香味形成的次生代谢产物、花果发育调控机制等。”