基因组测序揭示了辣椒中的"热量"。

 行业动态     |      2021-12-06 10:21

辣椒是世界上种植最广泛的香料作物,其基
PCR因组已经由一个大型国际研究小组进行测序,其中包括加州大学戴维斯分校的科学家。新的参考基因组揭示了辣椒标志性的辛辣性或辛辣性的生物学,以及它的果实成熟和抗病机制。

它还揭示了对改善这些辣椒的园艺,营养和药用质量至关重要的新信息,在过去二十年中,这些辣椒的全球年产量增长了40倍以上,现在超过144亿美元。

测序工作的亮点于1月19日作为《自然遗传学》杂志的高级在线出版物报道。

"辣椒基因组是迄今为止组装的最大基因组之一,"植物科学家Allen Van Deynze说,他是加州大学戴维斯分校种子生物技术中心的研究主任,也是该研究的合着者。

"这种基因组组装的质量以及与辣椒高密度遗传图谱的联系使基因和基因组立即可供遗传学界使用,"他说。

辣椒是西半球最古老的驯化作物之一,是茄科植物家族的成员,因此是包括马铃薯,番茄,茄子,矮牵牛和烟草在内的广泛植物群的表亲。辣椒植物是流行的观赏植物,产生的水果是大多数全球美食中的主要蔬菜,以及丰富的维生素和营养素,药物,天然着色剂,化妆品和防御剂的来源。

研究人员对来自墨西哥莫雷洛斯州的辣椒地方品种或驯化品种进行了测序。该品种被称为Criolo de Morelos 334,一直表现出高水平的抗病性,并被广泛用于辣椒研究和育种。研究小组还提供了多年生和登普西种植的辣椒品种以及相关的哈瓦那辣椒品种(辣椒)的测序数据。

毫不奇怪,新的测序项目显示,在辣椒中,基因块出现在与其最近的亲戚番茄大致相同的染色体位置。然而,辣椒基因组被发现比番茄基因组大3.5倍。测序还发现了证据表明,辣椒的辛辣性或"热量"起源于新基因的进化,通过复制现有基因和辣椒进化成物种后基因表达的变化。

人们已经知道,辣椒辛辣是由辣椒属独有的天然化学物质的积累引起的,这种化学物质称为辣椒素。这些"产热"化合物中有超过22种是从辣椒中分离出来的,许多已被证明对人类健康有益,包括抑制某些癌症的肿瘤生长,缓解关节炎的疼痛,抑制食欲和促进减肥。

该测序项目挖掘的信息将帮助科学家更好地了解这些化合物如何在胡椒植物中合成。它还将辣椒确立为一种有价值的模型,用于探索植物有机化合物的进化 - 超越那些直接参与生长,发育和繁殖的化合物。

"胡椒的全基因组组装和与密切相关的番茄物种的基因组学比较,其基因组几乎小了四倍,为基因组扩增的进化方面提供了新的见解,以获得新开发的遗传功能,"加州大学戴维斯分校基因组中心的合着者Ryan W. Kim说。

"辣椒的精细遗传图谱有望具有成本效益,并尽早筛选有价值的农业性状,"他说。

辣椒基因组测序工作由加州大学戴维斯分校校友Doil Choi领导,Doil Choi是韩国首尔国立大学植物科学教授兼植物基因组学和育种研究所所长。

Van Deynze说:"参与辣椒育种的领先国际种子公司和机构为该项目提供的合作资金确保了基因组将直接被利用,以使育种策略更有效率,并提供改进的产品。