芒果是漆樹科芒果屬熱帶常綠大喬木，是世界第五大果樹作物，也是第二大熱帶果樹作物，深受人們的喜愛，不過，有些人卻對芒果過敏。是什么引起致敏反應(yīng)？芒果從何而來，又是如何進(jìn)化的？……諸多科學(xué)問題激起了科研人員的興趣。

 

　　近日，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院（以下簡稱中國熱科院）品資所聯(lián)合中科院微生物所等10家單位，繪制了芒果染色體級別精細(xì)基因組圖譜，并從基因組水平上揭示了芒果物種進(jìn)化機(jī)制和栽培品種馴化歷史。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在基因組領(lǐng)域國際頂級雜志《Genome Biology》上。

 

　　芒果種質(zhì)資源豐富，但現(xiàn)代育種實(shí)踐中對芒果資源的利用極為有限，長期以來，芒果育種主要依賴實(shí)生選種、雜交育種等方式，其育種周期長、限制因素較多。芒果基因組的解析，將為芒果種質(zhì)資源研究及其分子設(shè)計(jì)育種打開全新窗口。中國熱科院于2014年啟動了芒果基因組解析研究，經(jīng)過多年的努力，取得了重大突破。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)通過對傳統(tǒng)芒果品種阿方索進(jìn)行深度測序和組裝，得到了大小為393Mb的芒果精細(xì)基因組圖譜。對組裝和注釋結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，芒果祖先于3300萬年前附近發(fā)生了全基因組復(fù)制事件，而復(fù)制后的雙拷貝基因中，與能量代謝相關(guān)的基因被選擇性保留了下來，這些基因可能為該時期芒果應(yīng)對大氣二氧化碳濃度急劇降低和全球氣候變冷提供了適應(yīng)性優(yōu)勢。

 

　　

　　進(jìn)化生物學(xué)與比較基因組分析結(jié)果（圖片來源：中國熱科院）

 

　　同時，研究團(tuán)隊(duì)在眾多擴(kuò)張的基因家族中，發(fā)現(xiàn)一個名為CHS的家族可能與漆酚合成相關(guān)。漆酚是芒果等漆樹科物種中特有物質(zhì)，該物質(zhì)能引起人體強(qiáng)烈的致敏反應(yīng)。該發(fā)現(xiàn)將為闡明漆酚合成的分子機(jī)制提供基礎(chǔ)。

 

　　該項(xiàng)目還對48個芒果品種和4個同為芒果屬的近緣物種進(jìn)行了重測序。進(jìn)一步分析表明，芒果傳統(tǒng)品種分為印度和東南亞兩大類群，而多數(shù)商業(yè)品種出現(xiàn)了等位基因混雜。存在于中國南部和東南亞國家的芒果農(nóng)家品種，在東南亞類群中形成了獨(dú)特的亞類群；有意思的是，海南等部分區(qū)域的農(nóng)家種資源也出現(xiàn)了和商業(yè)品種類似的等位基因混雜。

 

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1186/s13059-020-01959-8