柚子是国人最热爱的水果之一，在中国已有近4000年的栽培历史，最早在《禹贡》一书中已有“淮海惟扬州，厥包橘柚锡贡”的记载。此外，柚子还广泛分布于越南、泰国、马来西亚、日本、韩国等东南亚国家，是重要的地区特色经济果树。柚在长期的进化和传播过程中形成了多样化的品种，其果实风味、色泽等重要品质均发生了分化。然而，柚的起源和传播以及过程中重要性状分化的分子基础尚待研究。
近日，New phytologist在线发表了华中农业大学徐强教授团队题为Genomic analysis provides insights into the origin and divergence of fruit flavor and flesh color of pummelo的研究论文，该研究推测了柚的起源和传播路线，并解析柚在传播过程中果实风味和色泽的分化，并鉴定到一个影响果实色泽的关键变异位点。
研究团队前期在中国和东南亚地区收集了290份柚群体资源，并进行了重测序。通过系统进化分析、遗传关系鉴定等比较基因组学方法，发现云南省红河州特有的野生柑橘—红河大翼橙和柚具有亲缘关系。群体比较基因组学分析发现部分云南地区柚子资源的进化地位较为原始，且具有较高的遗传多态性。结合多种证据推测云南可能是柚的起源中心，并随后通过红河等丰富的河流资源传播到越南等东南亚国家，以及传往中国其它地区。中国和东南亚地区之间的柚子也存在频繁的传播，这种传播很可能是通过海上丝绸之路进行的。
图1 柚的传播路线
研究团队通过代谢组分析发现柚的果实风味和色泽在传播过程中发生了分化，调控苦味、酸味相关的基因在柚传播过程中受到了选择。此外，通过全基因组关联分析，发现番茄红素β环化酶基因（LCYB）编码区中的一个SNP位点和果肉色泽显著关联，该位置的碱基由A突变为G后会显著降低LCYB的酶活，造成番茄红素的积累，使果实呈现红色。
图2 柚果实色泽分化关联的关键基因鉴定
华中农业大学徐强教授和王霞研究员为本论文的通讯作者。博士后黄跃（现就职于安徽农业大学）、博士研究生Warangkana Makkumrai和付佳玲为本论文的共同第一作者。邓秀新院士参与了本论文的指导工作。广西特色作物研究所、云南省农业科学院、湖南省农业科学院、上饶马家柚科学技术创新中心等合作单位对本研究提供了重要支持。本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、洪山实验室启动经费、湖北省自然科学基金重点项目等科研项目的支持。
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