《Nature》：番茄基因组图谱解析肉质果实演化的奥秘
我们于 2012 年在《Nature》发表的研究，通过对栽培番茄及其野生近缘种的基因组比对，揭示了驱动番茄果实演化的遗传基础。
由 XinLab 团队成员参与的番茄基因组财团（Tomato Genome Consortium）合作完成的论文 “The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution” 已在 Nature 发表。这是植物基因组学领域的又一重大突破。
研究背景
番茄（Solanum lycopersicum）不仅是全球最重要的蔬菜作物之一，也是研究果实发育的模式植物。隶属于茄科（Solanaceae）的番茄与马铃薯、辣椒等作物有着共同的祖先。解析其基因组对于理解肉质果实的形成及改良番茄的风味、抗性具有深远意义。
核心突破
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高质量基因组参考图谱 研究团队组装了栽培番茄品种 ‘Heinz 1706’ 约 900 Mb 的高质量基因组，并生成了其最近缘野生种 S. pimpinellifolium 的草图。通过对比发现，两者的核苷酸差异仅为 0.6%，但在抗性基因分布上存在显著差异。
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两次全基因组三倍化事件
研究揭示茄科谱系经历了两次连续的基因组三倍化（Triplication）：一次是远古时期与蔷薇类植物共享的，另一次则是近期发生的。这些基因组加倍事件为控制果实特征（如颜色、肉质化）的基因发生“新功能化”提供了遗传原材料。
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与马铃薯的比较分析 通过与同科植物马铃薯（Potato）对比，研究发现虽然两者在染色体结构上高度保守（共线性良好），但存在 9 次大规模的倒位（Inversion）。这种比较分析解释了为何同科物种一个长果实，一个长块茎。
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调控区域的特征 研究发现，番茄的小 RNA（sRNA）主要分布在基因丰富的染色体区域及启动子附近。这与拟南芥不同，但与大豆相似，暗示了复杂的基因调控网络在番茄发育中的作用。
研究意义
番茄基因组的发布为番茄育种家提供了一个“百科全书”。它极大地方便了科学家定位控制番茄口感、抗病性和营养成分的关键基因，为培育“既好吃又高产”的现代番茄奠定了分子基础。
协作与致谢
本项研究是一个由来自 14 个国家的 300 多位科学家组成的国际合作成果。很荣幸，我们能参与其中。