辣椒的“辣基因”大白于天下

　　走近科学

　　我国科学家解密“辣基因”

　　全基因组测序完成，并构建高密度连锁图谱

　　最近，由贵州省遵义市农业科学研究院牵头的科学家团队完成了针对辣椒的首次高质量参照基因组测序，使辣椒的“辣基因”大白于天下。

　　据了解，辣椒全基因组序列测序的辣椒品种为遵义市农业科学研究院选育的品种“遵辣1号”和来自墨西哥的野生种“Chiltepin”。研究人员分别对“遵辣1号”和“Chiltepin”进行了全基因组测序，构建了高密度的连锁图谱，并组装得到高质量的基因组精细图谱。两个基因组大小约为3.3Gb，分别有35336个和34476个基因，12对染色体，其中约90%的基因都锚定到这些染色体上。

　　辣椒碱主要由辣椒素和二氢辣椒素组成，能够产生辣椒果实独特的辣味。研究人员在辣椒中发现了51个参与辣椒素生物合成的基因家族，虽然这些基因家族在西红柿、土豆、拟南芥中也存在同源基因，但部分关键的基因在辣椒中有明显的拷贝数扩增。通过对不同辣度的辣椒相关转录组数据的比较分析，推测可能负责辣椒素最终合成的AT基因家族中AT3-D1和AT3-D2基因协同作用，合成并积累含量不同的辣椒素，这可能是一种与辣椒素积累相连的关键因素，可以决定不同品种辣椒的辣度。

　　研究人员进一步分析了有辣味和没有辣味的辣椒品种基因序列及其在果实中的表达情况，发现AT3-D1基因的编码区(能够翻译成蛋白质的那一段序列)在无辣味的品种中发生了部分序列的丢失，导致其翻译蛋白质的过程异常，不能够合成与辣味有关的物质，这也正就是有些辣椒品种不辣的原因。

　　美国农艺学会主席、新墨西哥州立大学辣椒研究所所长PaulBo?sland教授认为：中国科学家主导的高质量辣椒基因组图谱的完成，为辣椒的研究打开了新的一页，该图谱将促进辣椒抗性、品质等重要农艺性状基因的定位研究，为通过分子育种进行辣椒品种改良奠定基础，同时还将促进茄科植物的进化研究，以及果实发育机理等基础生物学研究。