高产苹果树背后的遗传秘密揭晓

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苹果是全球最具经济价值的水果作物之一，在100多个国家都有广泛种植。一些苹果树自然生成了紧凑型“刺型”品种，这种树不仅产量更高，而且更易管理。然而，这一特性背后的遗传机制一直未能厘清。美国博伊斯·汤普森研究所（BTI）领导的国际研究团队首次绘制出广受欢迎的富士苹果的“全阶段”基因组。这份基因蓝图能够清晰区分来自父系和母系的遗传基因。研究团队分析了74个富士苹果的无性繁殖品种，发现了显著的体细胞变异。这些变异是苹果树一生中发生的突变，并非遗传所得。体细胞变异能导致新性状，例如树木早熟或呈现刺型生长结构。关键发现集中在名为MdTCP11的基因，该基因像“生长开关”一样控制树木结构。研究表明，紧凑型苹果树在该基因附近的DNA中存在一个微小但重要的缺失，导致基因活性增强，使树枝更短，树形更紧凑。此外，与标准品种相比，刺型品种的DNA甲基化水平较低。这种甲基化水平的降低进一步激活了MdTCP11基因，强化了刺型特性。这一发现对苹果育种意义重大。掌握这些遗传特征将帮助育种者开发出兼具紧凑生长和其他优良特性的新品种，例如更高的抗病能力和更高的产量。