华中农业大学邓秀新院士领衔的柑橘研究团队在无性生殖领域取得新进展，其研究成果（Genomic analyses of primitive, wild and cultivated citrus provide insights into asexual reproduction）在4月11日于《自然•遗传学》（Nature Genetics）刊物在线发表。该研究以柑橘原始种、野生种和栽培种的基因组为基础，采用比较基因组、遗传学和转录组等方法解析了柑橘“多胚”形成的分子基础，并找到了一个关键基因CitRWP。

该研究利用单分子测序技术（PacBio）组装完成了迄今为止最为完整的柑橘基因组，其中Contig N50和N90分别为2.2 Mb和70kb，scaffold N50和N90分别为4.2 Mb和565 kb。基因组比较分析发现柑橘品种特有的基因组区段大部分为转座元件及未知功能的基因，大约有1/5的基因已知功能并富集在防御反应、蛋白水解及果胶裂解这3个生物学途径。本研究进一步对本室搜集的100份代表原始、野生和栽培柑橘进行深度测序与之前已经测序的8个品种一起进行群体比较分析，结果表明原始柑橘品种的遗传多样性最高，栽培柑橘中的能量代谢相关的基因和开花相关的基因受到了选择。

种子由多到少、由大到小，以及生殖模式由单胚到多胚的转换是柑橘“原始-野生-栽培”过程中最明显的演化规律之一。大多数植物的胚都是由受精卵发育而来，称为合子胚，而柑橘珠心组织的体细胞也可发育成胚，叫做体细胞胚或珠心胚。大多数柑橘品种一粒种子可产生2-10个珠心胚，进而萌发成多棵珠心苗，称之为多胚性。柑橘的多胚性是自然界中最稳定的无融合生殖类型之一，具有重要的研究与育种价值。本研究结合构建的遗传分离群体与柑橘基因组平台，采用极端表型混合池测序和局部基因关联分析的策略，将柑橘多胚性位点定位到第4染色体的一段80 Kb的区域，包含11个候选基因。进一步分析发现候选基因CitRWP与多胚性状的关联程度最高，在胚珠中高量表达，并且呈现在多胚品种中特异的高表达的特点。序列分析发现，在多胚的柑橘品种中，该基因启动子区域有MITE（Miniature Inverted-repeat Transposable Element）插入，并且在搜集的786份种质资源中与多胚性状共分离。

本研究为进一步精确利用柑橘的“多胚性”进行分子设计辅助柑橘育种提供了重要的基因资源。此外，对于大田作物引入无融合生殖性状固定杂种优势也具有借鉴意义。

华中农业大学园艺林学学院徐强教授为该论文通讯作者，博士生王霞、徐远涛、张斯淇及西南大学曹立副研究员为论文并列第一作者。华中农业大学信息学院马彬广、陈玲玲，生命科学技术学院陈春丽等多位老师及研究小组参与了该项目的完成。（资料引自华中农业大学网站）

原文链接：http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3839.html#supplementary-information