咖啡是大家非常喜爱的饮品，但你可知，咖啡每年产量约为1000万吨，是世界上贸易量最大的商品之一，其中阿拉比卡咖啡因其美妙的口感和浓郁的香气而备受推崇，在全世界咖啡爱好者的心中占有重要的地位，同时也是年产量最高的咖啡品种。
阿拉比卡咖啡
阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）源自埃塞俄比亚的高原地带，传说阿拉比卡咖啡的发现归功于一位名叫卡尔迪的山羊牧民，该牧民注意到他的羊群在食用这些咖啡浆果后变得异常活跃，从而揭示了咖啡果所具有的提神效果。随后，阿拉比卡咖啡的种植技术从埃塞俄比亚传播至阿拉伯半岛，并在阿拉伯商人之间赢得了声誉。时至15世纪，咖啡种植已扩展至也门地区，为Qahveh Khaneh咖啡馆的兴起奠定了基石，使得咖啡成为了当地社会与文化生活中不可或缺的一部分。
咖啡幼嫩果实
阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）是一种异源四倍体（2n=4x=44），源自两个二倍体祖先物种——中粒咖啡（Coffea eugenioides，2n=2x=22）与罗布斯塔咖啡（Coffea canephora，2n=2x=22）的自然杂交。阿拉比卡咖啡的多倍体化事件相对较新，其演化历程中遭遇了显著的遗传瓶颈，导致其栽培品种呈现出较低的遗传多样性。这一特征在基因组层面上体现为阿拉比卡咖啡栽培品种间缺乏足够的多样性，进而对其环境适应能力和病虫害抵抗性构成了严峻挑战。特别是在抗逆性状方面，阿拉比卡咖啡对诸如咖啡叶锈病等众多植物病虫害尤为敏感。因此，深入探究阿拉比卡咖啡的起源、繁育历程、遗传多样性，以及评估抗性基因引入对其品质及其他性状的影响，对于优化阿拉比卡咖啡栽培品种、提升其抗性和品质而言，具有至关重要的意义。
采收的咖啡豆
近日，新加坡南洋理工大学生物科学学院的助理教授Jarkko Salojärvi，在国际顶级期刊Nature Genetics上发表了一篇题为“The genome and population genomics of allopolyploid Coffea arabica reveal the diversification history of modern coffee cultivars”的研究论文。该研究通过对阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）、其两个祖先物种——中粒咖啡（Coffea eugenioides）和罗布斯塔咖啡（Coffea canephora）进行染色体级别的基因组组装，深入揭示了这三个物种的基因组结构特征。研究基于咖啡基因组中的多倍体化时间点，探讨了多倍体化过程对基因组的具体影响，以及多倍体物种如何适应并稳定于新的倍性状态。此外，该研究还利用多个咖啡品种的基因组重测序数据，分析了阿拉比卡咖啡的进化历史和传播路径，并成功鉴定了与病原体抗性紧密相关的基因组候选区域。
研究团队采纳了PacBio HiFi数据与Hi-C技术相结合的方式，对阿拉比卡咖啡的基因组进行了精密组装，最终获得了大小为1,198 Mb的基因组序列，其中1,192 Mb（即预测基因组大小的93.1%）被成功锚定至推定染色体上。与此同时，罗布斯塔咖啡（Coffea canephora）与中粒咖啡（Coffea eugenioides）的基因组大小分别为661 Mb和672 Mb。值得注意的是，所有组装中的基因组完整性均超过了96%。BUSCO评估结果显示，在HiFi组装中，有93.2%的BUSCO基因呈现为重复状态，这有力地证明了异源多倍体化事件中大部分重复基因得到了有效保留。
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