北京時間6月6日,《美國國家科學(xué)院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)》在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所周永鋒課題組在葡萄群體遺傳學(xué)與育種領(lǐng)域的最新研究成果“Adaptive and maladaptive introgression in grapevine domestication”(葡萄馴化過程中適應(yīng)與不適應(yīng)的基因漸滲)。
目前,作物育種技術(shù)已發(fā)展到4.0階段(全基因設(shè)計育種),即在育種過程中選擇性的快速聚合有利變異、移除有害變異,從而達(dá)到快速高效育種的目的。然而現(xiàn)代育種技術(shù)在葡萄育種過程中的應(yīng)用十分有限,葡萄育種暫時還停留在2.0階段,主要原因是缺乏基因參考信息,仍依賴于大規(guī)模雜交篩選育種。
我國擁有豐富的野生葡萄資源,葡萄屬下70多個種中我國就有近40種。如何充分利用這些野生葡萄的豐富基因資源、加快落實現(xiàn)代育種技術(shù)的應(yīng)用和培育優(yōu)良葡萄新品種是現(xiàn)階段最主要的葡萄育種目標(biāo)和策略,具有巨大的商業(yè)潛力。
該研究成果首次利用機(jī)器學(xué)習(xí)手段結(jié)合群體遺傳學(xué)分析方法揭示了野生葡萄漸滲對葡萄風(fēng)味的形成的重要影響,解析了馴化對葡萄基因組的影響,進(jìn)一步闡明了葡萄的馴化歷史。是葡萄育種領(lǐng)域的又一重大突破,為現(xiàn)代育種技術(shù)在葡萄中的應(yīng)用提供了重要的理論支持。
此外,當(dāng)下無論鮮食還是釀酒的主流葡萄品種多為國外選育品種,我國的葡萄酒市場尤其是高端葡萄酒市場長期被西方的進(jìn)口葡萄酒所占據(jù),培育具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)葡萄品種,具有重要的戰(zhàn)略和商業(yè)價值。該研究成果將有助于推動我國實現(xiàn)從葡萄酒進(jìn)口國轉(zhuǎn)為出口國。