我所揭示辣椒驯化选择特征及果实重要性状的遗传基础
发布时间：2022-09-30 来源：生物信息-张亢
近日，中国农科院蔬菜花卉所王立浩研究团队和程锋研究团队在Molecular Plant （IF: 21.949）发表题为Pepper variome reveals the history and key loci associated with fruit domestication and diversification的合作研究成果。该研究对来自12个辣椒种的347份辣椒种质资源开展重测序，构建了一年生栽培辣椒种的全基因组变异图谱，揭示了其驯化选择和育种改良的历程，同时鉴定了辣椒果实朝向、果形、辣味等重要性状的遗传调控位点及其群体选择特征。研究成果极大地加深了我们对栽培辣椒的传播和类型多样化过程的认识，为辣椒品种的遗传改良提供了有力支撑。
辣椒起源于中南美洲，在全世界范围广泛种植，我国辣椒播种面积和产值均居各类蔬菜首位，具有重要的产业价值。辣椒栽培品种类型极为丰富，但迄今为止辣椒的驯化选择过程和特征、重要性状的遗传基础尚不清楚。
该研究对347份搜集自全球各地的辣椒种质资源进行重测序和变异分析，构建了包含18,372,022个SNPs和802,875个InDels的辣椒变异组图谱。以遗传变异为基础，结合地理来源、果实类型等特征，将一年生辣椒种群体分为了9个主要群组（图1），分别为：1）野生/祖先群组，包括野生和较原始的材料；2）地方种群组；3）育种改良资源群组；4）和6）为灯笼椒群组；5）不同起源、果形多样的育种品种群组；7）中国西北部和北部辣椒资源群组；8）中国中部辣椒资源群组；9）中国西南部云贵川藏等高海拔地区资源群组。
通过不同群组的变异和遗传多样性比较，从全基因组水平揭示了辣椒从野生/祖先种、地方品种到类型多样化的现代栽培品种的驯化改良过程（图1）。首次提出辣椒栽培群体的演化经历了两步驯化过程：第1群组果实小，第一步驯化使辣椒果实变长、辣度增加，形成了以地方品种为主的第2组；第二步驯化使辣椒果实进一步变长和变大、果重增加，而辣度则显著降低，形成了育种改良的第3组。辣椒的两步驯化过程伴随不同类型基因集受到强烈的驯化选择。同时，研究揭示了第4和第6组灯笼椒的驯化历史相对较短，首次发现了位于9号和11号染色体上的两个野生基因组片段的关键渗入事件以及辣椒素调控基因Pun1的强烈选择清除与大果灯笼椒（甜椒）的形成密切相关。特别地，研究还发现第9群组在中国辣椒类群中的遗传多样性最高，提示中国西南部可能是辣椒引入较早和来源丰富的地区，具有一定的次级起源或多样化中心的特征。
基于变异组数据，进一步开展了辣椒群体的GWAS分析，结合遗传定位等研究，首次在植物中鉴定出并验证了控制果实朝向的关键驯化基因Up。Up基因编码一个与生长素运输相关的蛋白，在其基因上游区域存在一个579 bp的结构变异（SV，缺失）。通过转录组、VIGS等实验发现该基因在不同果实朝向材料中的表达差异与其果实朝向完全关联（图2）。且发现该579 bp变异位于一个逆转座子类型（LINE）的重复序列中，结合甲基化实验数据推测其序列的有无影响了转座子沉默抑制的甲基化强度，从而导致了Up基因的表达差异。除此之外，本研究还定位了辣椒果实重要性状相关的多个基因位点，如调控果形的fsi、调控辣味的punv等。
基于以上结果，该研究提出了辣椒重要性状关键基因位点主导辣椒栽培种驯化、分化和类型多样化过程的演化模型。针对果实朝向基因Up、果形调控基因fsi、辣味调控基因Pun1和punv等4个基因，以及2个野生渐渗片段的不同的组合驯化选择，是形成大果灯笼椒甜椒和窄果（或长形）辣椒多样化类型的关键遗传基础（图3）。综上，该研究构建了辣椒栽培种群体的变异组数据集，揭示了辣椒果实驯化和多样化过程中的基因组选择特征和关键基因位点，对果形、辣度及果实朝向等重要性状遗传位点及其调控机制的解析为辣椒功能基因组学研究奠定了重要基础，也为辣椒分子育种与遗传改良提供了重要理论依据。
该研究以中国农业科学院蔬菜花卉研究所为第一完成单位，助理研究员曹亚从、张亢、于海龙、陈姝敏和徐东辉研究员为该论文第一作者，程锋研究员、王立浩研究员和意大利国家新技术、能源和可持续经济发展中心Giovanni Giuliano教授为该论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程、大宗蔬菜产业技术体系、国家自然科学基金等项目支持。
文章链接：https://t.cn/A6ozkvDV
发布时间：2022-09-30 来源：生物信息-张亢
近日，中国农科院蔬菜花卉所王立浩研究团队和程锋研究团队在Molecular Plant （IF: 21.949）发表题为Pepper variome reveals the history and key loci associated with fruit domestication and diversification的合作研究成果。该研究对来自12个辣椒种的347份辣椒种质资源开展重测序，构建了一年生栽培辣椒种的全基因组变异图谱，揭示了其驯化选择和育种改良的历程，同时鉴定了辣椒果实朝向、果形、辣味等重要性状的遗传调控位点及其群体选择特征。研究成果极大地加深了我们对栽培辣椒的传播和类型多样化过程的认识，为辣椒品种的遗传改良提供了有力支撑。
辣椒起源于中南美洲，在全世界范围广泛种植，我国辣椒播种面积和产值均居各类蔬菜首位，具有重要的产业价值。辣椒栽培品种类型极为丰富，但迄今为止辣椒的驯化选择过程和特征、重要性状的遗传基础尚不清楚。
该研究对347份搜集自全球各地的辣椒种质资源进行重测序和变异分析，构建了包含18,372,022个SNPs和802,875个InDels的辣椒变异组图谱。以遗传变异为基础，结合地理来源、果实类型等特征，将一年生辣椒种群体分为了9个主要群组（图1），分别为：1）野生/祖先群组，包括野生和较原始的材料；2）地方种群组；3）育种改良资源群组；4）和6）为灯笼椒群组；5）不同起源、果形多样的育种品种群组；7）中国西北部和北部辣椒资源群组；8）中国中部辣椒资源群组；9）中国西南部云贵川藏等高海拔地区资源群组。
通过不同群组的变异和遗传多样性比较，从全基因组水平揭示了辣椒从野生/祖先种、地方品种到类型多样化的现代栽培品种的驯化改良过程（图1）。首次提出辣椒栽培群体的演化经历了两步驯化过程：第1群组果实小，第一步驯化使辣椒果实变长、辣度增加，形成了以地方品种为主的第2组；第二步驯化使辣椒果实进一步变长和变大、果重增加，而辣度则显著降低，形成了育种改良的第3组。辣椒的两步驯化过程伴随不同类型基因集受到强烈的驯化选择。同时，研究揭示了第4和第6组灯笼椒的驯化历史相对较短，首次发现了位于9号和11号染色体上的两个野生基因组片段的关键渗入事件以及辣椒素调控基因Pun1的强烈选择清除与大果灯笼椒（甜椒）的形成密切相关。特别地，研究还发现第9群组在中国辣椒类群中的遗传多样性最高，提示中国西南部可能是辣椒引入较早和来源丰富的地区，具有一定的次级起源或多样化中心的特征。
基于变异组数据，进一步开展了辣椒群体的GWAS分析，结合遗传定位等研究，首次在植物中鉴定出并验证了控制果实朝向的关键驯化基因Up。Up基因编码一个与生长素运输相关的蛋白，在其基因上游区域存在一个579 bp的结构变异（SV，缺失）。通过转录组、VIGS等实验发现该基因在不同果实朝向材料中的表达差异与其果实朝向完全关联（图2）。且发现该579 bp变异位于一个逆转座子类型（LINE）的重复序列中，结合甲基化实验数据推测其序列的有无影响了转座子沉默抑制的甲基化强度，从而导致了Up基因的表达差异。除此之外，本研究还定位了辣椒果实重要性状相关的多个基因位点，如调控果形的fsi、调控辣味的punv等。
基于以上结果，该研究提出了辣椒重要性状关键基因位点主导辣椒栽培种驯化、分化和类型多样化过程的演化模型。针对果实朝向基因Up、果形调控基因fsi、辣味调控基因Pun1和punv等4个基因，以及2个野生渐渗片段的不同的组合驯化选择，是形成大果灯笼椒甜椒和窄果（或长形）辣椒多样化类型的关键遗传基础（图3）。综上，该研究构建了辣椒栽培种群体的变异组数据集，揭示了辣椒果实驯化和多样化过程中的基因组选择特征和关键基因位点，对果形、辣度及果实朝向等重要性状遗传位点及其调控机制的解析为辣椒功能基因组学研究奠定了重要基础，也为辣椒分子育种与遗传改良提供了重要理论依据。
该研究以中国农业科学院蔬菜花卉研究所为第一完成单位，助理研究员曹亚从、张亢、于海龙、陈姝敏和徐东辉研究员为该论文第一作者，程锋研究员、王立浩研究员和意大利国家新技术、能源和可持续经济发展中心Giovanni Giuliano教授为该论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程、大宗蔬菜产业技术体系、国家自然科学基金等项目支持。
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【开启人才服务“定制化”“个性化” 我省拟立法助推创新驱动高质量发展】#河南拟立法助推创新驱动高质量发展#
如何以法治力量更好助推全省创新驱动高质量发展？9月27日，省十三届人大常委会第三十五次会议听取关于《河南省创新驱动高质量发展条例（草案）》的说明。《条例（草案）》共8章48条，从创新平台、创新主体、创新人才、创新项目、科技成果转化、创新环境等方面为全省创新驱动高质量发展提供有力法治保障。
键词：开放共享建设一流创新平台
为对接国家战略科技力量体系，聚焦我省重大战略需求，建设一流创新平台，《条例（草案）》分别对实验室、技术创新平台、重大科技基础设施、开发区、创新孵化平台等创新平台按照功能定位作出具体规定，在政策、资金、人才、土地、场所等方面支持创新平台建设发展，并建立创新平台动态管理机制。
其中，《条例（草案）》提出，创新平台应当面向市场，按照功能定位开展基础研究、应用基础研究、关键技术研发、科技成果转化及产业化、科技资源共享服务等科技创新活动，提升创新能力和运行效能。
重大科技基础设施建设方面，《条例（草案）》提出，重大科技基础设施应当依托高水平创新主体建设，面向社会开放共享，为高水平研究活动提供服务，支撑高水平科学研究，提升原始创新能力。
关键词：公平高效培育一流创新主体
为全面提升各类创新主体创新创造能力，培育一流创新主体，《条例（草案）》规定建立以企业为主体，以市场为导向，企业、高等学校、科研院所、新型研发机构、科学技术社会团体、科学技术人员等创新主体紧密合作的技术创新体系，强化企业创新主体地位，提升高等学校原始创新能力，增强科研院所创新供给能力，完善新型研发机构创新体系，保障创新主体平等、便捷获取科技创新资源和公平、高效参与市场竞争。
针对企业技术创新方面，《条例（草案）》明确，建立研发投入强度“红线”制度，对上年度研发投入占销售收入比例低于1%的企业，不支持其申报科技项目和研发平台。
关键词：服务保障集聚一流创新人才
为坚持人才引领发展的战略地位，集聚一流创新人才，《条例（草案）》规定应当设立人才专项资金，完善人才引进、培养、使用、评价、流动、激励等机制，优化创新人才队伍结构，构建开放灵活的人才吸引机制，建立以创新能力、质量、实效、贡献为导向的科技人才分类评价体系，建立健全人才双向流动机制，完善“一站式”人才服务平台，提升人才服务保障水平，对有突出贡献的科学技术人员给予优厚待遇和荣誉激励。
其中，《条例（草案）》提出，县级以上人民政府应当建立“一站式”人才服务平台，推进顶尖人才服务定制化、高层次人才服务个性化、人才基础公共服务便利化，优化人才在奖励补贴、薪酬待遇、医疗社保、子女入学、配偶就业、住房保障、出入境和居留便利等方面的保障措施。
关键词：体系机制优化一流创新环境
为推进大众创业、万众创新深入发展，优化一流创新环境，《条例（草案）》规定加大财政科技投入，构建多层次科技金融体系，落实税收优惠政策，扩大科技开放合作，强化知识产权保护，完善科研诚信体系，加强科学技术普及，完善科学技术奖励制度，健全鼓励创新、宽容失败、容错纠错机制，大力倡导科学精神，在全社会营造尊重知识、尊重人才、尊重创新、尊重创造的浓厚氛围。
《条例（草案）》提出，全面实施知识产权战略，建立完善知识产权配套制度，推进知识产权仲裁调解机构、行业知识产权保护联盟等建设，落实知识产权侵权惩罚性赔偿制度，健全知识产权纠纷多元化解决机制和知识产权维权援助机制，加大对知识产权的保护力度。
此外，《条例（草案）》提出，省人民政府应当完善科学技术奖励制度，对在科学技术进步活动中作出重要贡献的集体和个人给予奖励，充分发挥科学技术奖励的激励导向作用。
关键词：探索改革 率先探索开展财政科技经费“直通车”改革
在创新项目方面，我省率先探索开展财政科技经费“直通车”改革成为《条例（草案）》一大亮点。
《条例（草案）》提出，县级以上人民政府应当开展以信任和绩效为核心的科技项目管理改革。改革科研项目形成机制，综合运用公开竞争、定向优选、滚动支持等组织机制确定项目，探索开展顶尖领衔科学家支持方式试点。健全项目全周期管理机制，简化管理流程，减轻科学技术人员负担，赋予项目负责人更大技术路线决定权、经费支配权、资源调度权。
此外，推行“包干制”等财政科技经费使用管理模式，探索开展财政科技经费“直通车”改革。对以市场委托方式取得的横向经费，由项目承担单位按照委托方要求或者合同约定管理使用。（记者 席茜）https://t.cn/A6ov3Btv
如何以法治力量更好助推全省创新驱动高质量发展？9月27日，省十三届人大常委会第三十五次会议听取关于《河南省创新驱动高质量发展条例（草案）》的说明。《条例（草案）》共8章48条，从创新平台、创新主体、创新人才、创新项目、科技成果转化、创新环境等方面为全省创新驱动高质量发展提供有力法治保障。
键词：开放共享建设一流创新平台
为对接国家战略科技力量体系，聚焦我省重大战略需求，建设一流创新平台，《条例（草案）》分别对实验室、技术创新平台、重大科技基础设施、开发区、创新孵化平台等创新平台按照功能定位作出具体规定，在政策、资金、人才、土地、场所等方面支持创新平台建设发展，并建立创新平台动态管理机制。
其中，《条例（草案）》提出，创新平台应当面向市场，按照功能定位开展基础研究、应用基础研究、关键技术研发、科技成果转化及产业化、科技资源共享服务等科技创新活动，提升创新能力和运行效能。
重大科技基础设施建设方面，《条例（草案）》提出，重大科技基础设施应当依托高水平创新主体建设，面向社会开放共享，为高水平研究活动提供服务，支撑高水平科学研究，提升原始创新能力。
关键词：公平高效培育一流创新主体
为全面提升各类创新主体创新创造能力，培育一流创新主体，《条例（草案）》规定建立以企业为主体，以市场为导向，企业、高等学校、科研院所、新型研发机构、科学技术社会团体、科学技术人员等创新主体紧密合作的技术创新体系，强化企业创新主体地位，提升高等学校原始创新能力，增强科研院所创新供给能力，完善新型研发机构创新体系，保障创新主体平等、便捷获取科技创新资源和公平、高效参与市场竞争。
针对企业技术创新方面，《条例（草案）》明确，建立研发投入强度“红线”制度，对上年度研发投入占销售收入比例低于1%的企业，不支持其申报科技项目和研发平台。
关键词：服务保障集聚一流创新人才
为坚持人才引领发展的战略地位，集聚一流创新人才，《条例（草案）》规定应当设立人才专项资金，完善人才引进、培养、使用、评价、流动、激励等机制，优化创新人才队伍结构，构建开放灵活的人才吸引机制，建立以创新能力、质量、实效、贡献为导向的科技人才分类评价体系，建立健全人才双向流动机制，完善“一站式”人才服务平台，提升人才服务保障水平，对有突出贡献的科学技术人员给予优厚待遇和荣誉激励。
其中，《条例（草案）》提出，县级以上人民政府应当建立“一站式”人才服务平台，推进顶尖人才服务定制化、高层次人才服务个性化、人才基础公共服务便利化，优化人才在奖励补贴、薪酬待遇、医疗社保、子女入学、配偶就业、住房保障、出入境和居留便利等方面的保障措施。
关键词：体系机制优化一流创新环境
为推进大众创业、万众创新深入发展，优化一流创新环境，《条例（草案）》规定加大财政科技投入，构建多层次科技金融体系，落实税收优惠政策，扩大科技开放合作，强化知识产权保护，完善科研诚信体系，加强科学技术普及，完善科学技术奖励制度，健全鼓励创新、宽容失败、容错纠错机制，大力倡导科学精神，在全社会营造尊重知识、尊重人才、尊重创新、尊重创造的浓厚氛围。
《条例（草案）》提出，全面实施知识产权战略，建立完善知识产权配套制度，推进知识产权仲裁调解机构、行业知识产权保护联盟等建设，落实知识产权侵权惩罚性赔偿制度，健全知识产权纠纷多元化解决机制和知识产权维权援助机制，加大对知识产权的保护力度。
此外，《条例（草案）》提出，省人民政府应当完善科学技术奖励制度，对在科学技术进步活动中作出重要贡献的集体和个人给予奖励，充分发挥科学技术奖励的激励导向作用。
关键词：探索改革 率先探索开展财政科技经费“直通车”改革
在创新项目方面，我省率先探索开展财政科技经费“直通车”改革成为《条例（草案）》一大亮点。
《条例（草案）》提出，县级以上人民政府应当开展以信任和绩效为核心的科技项目管理改革。改革科研项目形成机制，综合运用公开竞争、定向优选、滚动支持等组织机制确定项目，探索开展顶尖领衔科学家支持方式试点。健全项目全周期管理机制，简化管理流程，减轻科学技术人员负担，赋予项目负责人更大技术路线决定权、经费支配权、资源调度权。
此外，推行“包干制”等财政科技经费使用管理模式，探索开展财政科技经费“直通车”改革。对以市场委托方式取得的横向经费，由项目承担单位按照委托方要求或者合同约定管理使用。（记者 席茜）https://t.cn/A6ov3Btv
9月23日周5A股重要看点：沪深A股上市公司重要公告精选:
以下均是利好消息：
1.液冷储能市场4年预计暴增25倍！宁德时代斩获10GWh储能大单，核心标的一览
2.广州港集团与中联航运、安通控股就深化港航合作开展交流
3.国产CPU受益汽车电子边缘计算爆发 国芯科技加码RISC-V架构
4.华立科技：《我的世界》设备投放速度目前已基本恢复正常，全年铺设量约在500-800台
5.海格通信(002465.SZ)：目前驰达飞机已成为国际航空巨头、国产飞机制造商、发动机制造厂家的供应商
6.文灿股份(603348.SH)：天津工厂和南通工厂9000T压铸机已配套客户均是新能源造车新势力客户
7.九安医疗(002432.SZ)拟3.4亿元参投基金投资医疗健康及信息技术等科技领域[赞]
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1.液冷储能市场4年预计暴增25倍！宁德时代斩获10GWh储能大单，核心标的一览
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