《自然》及子刊综览

　　《自然—遗传学》

　　草莓基因组研究获新成果

　　《自然—遗传学》本周在线发表的一篇论文报告了一个几近完整的草莓参照基因组。该基因组为了解这一广受欢迎的水果的起源和演化历史提供了新见解。

　　八倍体栽培种草莓卡姆罗莎有8组染色体，也被称为花园草莓，因味美清香而深受喜爱。

　　美国密歇根州立大学的Patrick Edger和同事对该八倍体草莓的基因组进行了高质量组装和注释，共鉴定出10万多个草莓基因。作者对草莓属二倍体种（拥有两组染色体的草莓品种）的31组RNA分子进行了测序，并将二倍体种的表达基因序列与八倍体栽培种草莓的表达基因序列进行了对比。研究人员随后通过演化分析鉴定出了森林草莓、饭沼草莓以及此前未知的绿色草莓和日本草莓是八倍体栽培种草莓的4个二倍体祖先种。该分析结合现存种的地理分布表明，八倍体草莓起源于北美。

　　此外，研究人员还对八倍体草莓的4个亚基因组开展了演化动力学分析，发现了一个占支配地位的亚基因组，能在很大程度上控制草莓的代谢和抗病性状。作者总结表示，草莓的演化和起源信息、占主导地位的亚基因组，以及首个八倍体草莓高质量基因组，或能作为研究人员和育种者改善栽培种花园草莓口味、香味和抗病性的有效资源。

　　相关论文信息：DOI: 10.1038/ s41588-019-0356-4

　　《自然—通讯》

　　柑橘属水果酸味来源

　　《自然—通讯》近日发表的一篇论文指出了与柑橘属水果的酸味有关的基因。

　　水果的酸味取决于液泡（植物细胞内的单层膜细胞器）的酸度，由于氢离子会泵入液泡，大多数植物细胞的液泡呈温和的酸性。在特定水果的出汁细胞中，这种泵入过程会增强，从而导致液泡酸度增加。不过，研究人员此前并不清楚这一过程是如何完成的。

　　荷兰阿姆斯特丹大学的Ronald Koes和同事对比了不同甜酸口味的柑橘属品种，包括柠檬、橙、柚子和青柠。研究人员发现，酸味品种会表达CitPH1和CitPH5两个基因，这两个基因会编码增强质子泵过程的转运蛋白，使液泡的氢离子浓度上升。而这两个基因在甜味水果品种中的表达则有所减少。该转运蛋白与作者先前发现决定矮牵牛紫色花色的蛋白类型相同。

　　作者总结称，这一发现或能帮助水果育种者更快选出口味更佳的水果。通过对幼树进行DNA检测，育种者或能提前预测水果的酸度，而不用等到果树成熟。

　　相关论文信息：DOI: 10.1038/s41467-019-08516-3

　　《自然》

　　利用酵母生成大麻素

　　《自然》在线发表的一篇论文报告称，转基因酵母已可以生成几种主要的大麻素（大麻中发现的化合物）。这项研究成果或可以促进不同类型大麻素的高效生产，而不依赖于大麻种植。

　　已有若干国家批准将特定的大麻素用作处方药，用于治疗各种疾病。目前，大麻素来源于大麻植物，而大麻植物中的大麻素丰度相对较低。除了化学复杂性之外，这一点也妨碍了大麻素的大规模生产。

　　美国加州大学伯克利分校的Jay Keasling及其同事对酿酒酵母进行了基因改造，使之通过生物合成生成大麻素。研究人员将大麻基因引入酵母的代谢途径，从单糖半乳糖中产生了大麻素前体分子，如橄榄酸。通过橄榄酸，酵母能够生成关键的大麻素大麻萜酚酸（CBGA），CBGA可以反过来用于生成Δ9-四氢大麻酚酸（THCA）和大麻二酚酸。

　　研究还证明，可以通过脂肪酸而非半乳糖产生合成的大麻素，如化学修饰的THCA。总之，这些研究结果为大规模生产天然和合成大麻素奠定了基础，有望增强对这些化合物的药理学研究。

　　相关论文信息：DOI: 10.1038/s41586-019-0978-9