《Science》:新研究揭示葡萄的起源和驯化过程

《Science》:新研究揭示葡萄的起源和驯化过程

《Science》:新研究揭示葡萄的起源和驯化过程

《Science》:新研究揭示葡萄的起源和驯化过程

(化石网)据云南农业大学(作者:廖顺洋 朱伯钧 潘伟荣):2023年3月2日,云南农业大学董扬教授团队关于葡萄全球生物资源研究成果,以Dual domestications and origin of traits in grapevine evolution为题,作为国际顶级学术期刊《Science》当期封面文章发表,并受邀参加2023年3月Science期刊年会推荐论文。

2023年3月4日,云南农业大学葡萄生物资源研究成果发布会在昆明召开。云南省教育厅、省科技厅、省农业农村厅、省科协、省农科院、省科学技术院、部分在昆高校领导出席发布会,云南农业大学部分师生及企业、校友代表共700余人参会。

省科技厅厅长王学勤主持会议并作研究成果发布。省教育厅副厅长王永全到会并讲话。校长李永和致辞,董扬教授代表团队作研究成果报告,盛军教授、朱怡凡博士回顾和展望葡萄资源研究历程,介绍相关成果转化创新研究情况,朱有勇院士作了专家点评,学校党委书记黎素梅向董扬教授团队授予“葡萄生物资源和品种创新研究资金”。

该研究是由云南农业大学牵头,汇集26个国家和地区70多名科学家完成的大型国际合作项目,形成了葡萄起源、迁徙、品种分化研究领域的多个重要结论,为葡萄基因组辅助育种、品种溯源提供了重要参考数据集,对葡萄种质资源挖掘,推动产业发展具有重大意义,标志着我国葡萄生物资源研究达到世界领先地位。该成果是在云南省科技厅项目“绿色食品国际合作研究中心2019ZG009”“生物资源数字化体系研究和应用2019008”的支持下完成,“云南农业大学引进人才启动经费”也给予了重要的支持。

我国是世界鲜食葡萄的重要产区,云南是我国重要的早熟鲜食葡萄产区,但葡萄产业发展却因“种业”问题受制于人。立足该成果对葡萄的经济性状控制基因的全面解析,可建立葡萄基因组辅助育种技术,在短期内突破葡萄“种业”难题,为我国葡萄产业高质量发展保驾护航。

该研究成果提出阐释了几个重要观点:1、论证栽培葡萄起源的时间大约在距今1.1万年前,远比此前人类认知的起源时间要早,表明葡萄是最早驯化的水果,为研究作物起源驯化、葡萄栽培考古学研究提供了重要线索;2、揭示栽培葡萄驯化中心为两个,为双起源中心模式,纠正了此前的单起源中心理论,是葡萄研究的重要里程碑结果;3、证明酿酒葡萄和鲜食葡萄在不同区域同时起源,并且起源初期遗传背景就具有重大的差异,彻底解决了学术界对鲜食葡萄和酿酒葡萄起源长达数百年的争议;4、构建几乎覆盖所有栽培葡萄遗传资源高精度亲缘关系谱系图,可以实现葡萄品种的定向育种和设计育种;5、发现了大量的葡萄人工驯化形状控制基因,特别是找到了酿酒葡萄和鲜食葡萄人工驯化的差异基因,为葡萄功能基因组学研究和育种提供素材;6、在此研究基础上,结合人类活动、历史气候变迁等因素,绘制了葡萄起源和人工驯化、改良的全景图。

《Science》杂志是国际顶尖学术期刊,在世界学术界享有最高声誉。以云南农业大学为第一完成单位的葡萄生物资源研究成果作为封面文章发表,具有重大国际影响力。Science同期还刊发了题为Two domestications for grapes的评论文章,对该研究进行了介绍并给予了高度评价。

此次研究成果是继朱有勇院士团队2000年首创的生物多样性控制作物病害理论和技术成果在《Nature》作为封面文章全文发表之后,再次以云南农业大学为第一完成单位,在世界最权威的科学杂志作为封面文章发表的第二篇论文。

该重大研究成果获此殊荣,对云南农业大学是极大的鼓舞和激励。云南农业大学将深入学习贯彻党的二十大精神,在省委、省政府的坚强领导下,全面落实立德树人根本任务,围绕云南省“3815”战略发展目标,聚焦高原特色农业绿色发展、生态安全屏障建设、面向南亚东南亚辐射中心建设等,深入开展科研创新攻关,做强农业“芯片”,为农业现代化发展贡献智慧和力量。(原标题:特大喜讯!我校董扬教授团队葡萄生物资源研究成果荣登《Science》封面论文)


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(化石网)据光明日报(徐鑫雨):作为世界上广泛种植的经济作物之一,葡萄究竟是何时、何地被如何驯化的?云南农业大学董扬教授团队牵头联合17国78位科学家,发起葡萄全球遗传资源分析计划,聚焦葡萄起源、驯化、传播等重要科学问题,形成了葡萄起源和迁徙的一致观点,构建了可供葡萄育种的基因组、表型大数据体系。相关研究成果《葡萄演化中的双重驯化和性状起源》日前在国际学术期刊《科学》发表。该论文被《科学》选为当期封面论文。《科学》同期还刊发了题为《葡萄的两次驯化》的评论文章,对该研究进行介绍并给予高度评价。

该研究成果通过集合近5000份全球葡萄遗传资源,构建2448份核心葡萄遗传资源基因组信息,揭示了栽培葡萄驯化中心为两个,即双起源中心模式,纠正了此前的单起源中心理论,是葡萄研究的重要里程碑结果。

该团队论证了栽培葡萄的起源时间大约在距今1.1万年前,远早于此前人类认知的起源时间,表明葡萄是人类目前已知最早驯化的水果,为作物起源驯化研究、葡萄栽培考古学研究提供了重要线索。“葡萄起源研究首先解决了非常经典的生物学问题,即物种何时何地如何被驯化。团队通过追溯基因组中人工驯化的痕迹,判定葡萄驯化时间、地点及亲缘关系。驯化的本质是基因发生变化,明确这一问题对日后依据基因做设计育种是十分有益的。”董扬说。

通过基因组方法,团队证明了酿酒葡萄和鲜食葡萄在不同区域同时起源,并且起源初期遗传背景就具有重大的差异,解决了学术界对鲜食葡萄和酿酒葡萄起源长达数百年的争议。此外,团队还构建了栽培葡萄遗传资源高精度亲缘关系谱系图,并发现了大量的葡萄人工驯化形状控制基因,绘制了葡萄起源和人工驯化、改良的全景图,这些研究成果将为葡萄功能基因组学研究和育种提供重要参考。

我国是世界鲜食葡萄的重要产区,云南是我国重要的早熟鲜食葡萄产区,但葡萄产业发展却因“种业”问题受制于人。研究团队成员朱怡凡博士说:“团队已经挖掘到大量人工驯化基因和改良基因,这对研究葡萄农艺性状十分重要。后续将通过完成基因组学研究、设计葡萄育种芯片,实现辅助育种,努力培育出更多优良葡萄品种,助力我国葡萄产业发展。”

中国工程院院士朱有勇表示,该研究成果为解决葡萄育种领域的难点、痛点问题提供了强有力的科技支撑。希望团队以葡萄种质资源和品种创新突破为基础,立足云南丰富的生物资源,围绕限制我国农艺种业的“卡脖子”难题,深入开展创新攻关,为农业现代化发展贡献智慧和力量。

董扬表示:“未来,团队将继续做好葡萄功能基因组学研究和葡萄创新产品开发,设计培育出更好的葡萄品种,造福百姓生活。”




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