新研究揭示果色和青枯病抗性相关的结构变异

近日，广东省农业科学院蔬菜研究所茄果类资源与育种团队与华南农业大学园艺学院教授廖毅团队合作，通过构建茄子泛基因组图谱，对茄子果色形成和青枯病抗性的关键遗传基础展开系统解析。研究发现，一个12.4 Mb的染色体倒位与茄子果色性状高度相关，同时鉴定出与青枯病抗性相关的关键基因及结构变异。相关成果发表于《自然-通讯》。

茄子是全球重要的茄科蔬菜作物，中国在茄子生产领域占据领先地位，种植面积和产量均居世界首位。果色和青枯病抗性作为影响茄子外观品质和产业安全的核心性状，其遗传基础极为复杂。传统研究主要基于单一参考基因组和常规SNP标记，难以全面、深入地解析相关遗传变异，这在一定程度上限制了茄子品种改良和产业发展的步伐。

在广东省重点研发计划、广东省自然科学基金等项目资助下，研究团队通过GWAS分析挖掘了调控茄子果色的重要遗传位点，并首次在茄子的第10号染色体上发现了一个约12.4 Mb的染色体倒位与紫果色表型存在极强关联。这一倒位在本研究茄子群体中频率达到了50.44%，在中国茄子品种中更是高达70.80%。这个倒位是通过与一个已知的调控因子——SmMYB1基因“搭便车”的形式被人工选择下来。群体遗传学分析显示，携带该倒位的群体遗传多样性显著降低，且该区域出现了一个巨大的连锁单体型和抑制重组的现象。这表明，这个倒位很可能是茄子在中国被驯化或改良的过程中，因人工选择使紫色性状迅速增加并固定下来，形成了独特的“中国茄子”遗传印记。

在青枯病抗性研究方面，团队通过多类型变异的GWAS分析，定位到多个稳定的抗性相关位点。研究锁定了三个关键的抗病基因/位点：SmCYP82D47基因中的终止密码子提前突变显著降低抗性水平；同时，SmEPS1和SmRoq1同源基因在不同材料中存在明显的拷贝数变异，并与抗病表型密切相关。这三个基因位点呈现出了清晰的协同作战模式：SmCYP82D47的功能是基础，当其功能完整时，高拷贝数的辅助基因SmEPS1或SmRoq1能进一步提升抗性；而当SmCYP82D47功能丧失时，即使有高拷贝的辅助基因，植株仍可能易感病。这为通过多基因聚合育种培育高抗品种提供了明确的理论指导。

该研究系统揭示了SNP、InDel及结构变异在复杂性状形成中的综合作用，构建了分子标记辅助选择和精准育种的遗传资源体系，为培育优质高抗茄子新品种奠定了重要基础。这一成果为茄子果色和青枯病抗性的分子育种及新种质创制提供了关键理论依据与分子工具。

据介绍，该成果标志着我国在茄子基因组与分子育种领域迈入结构变异深度解析新阶段，为构建自主可控的蔬菜种质创新体系奠定了坚实基础。同时，研究为推进种业振兴、实现优质高产协同提升提供了坚实的科技支撑，展现了科研成果向产业应用转化的广阔前景。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-69764-8