華農召開成果發布會，介紹論文成果。 廣州日報全媒體記者高鶴濤 攝
成熟的荔枝（資料圖片）
“世間珍果更無加，玉雪肌膚罩絳紗。”愛吃荔枝的人們，未來將更有口福了！
最近，華南農業大學園藝學院牽頭，聯合國家荔枝龍眼産業技術體系等國內外多家研究單位，合作完成了荔枝高質量基因組的測序和組裝工作，解開了荔枝起源馴化的歷史之謎，相關論文於北京時間1月4日發表於《自然-遺傳學》（Nature Genetics）。荔枝基因密碼的破譯將為未來荔枝功能基因組研究提供重要的參考，未來荔枝産期有望延長。
提出荔枝“一個起源中心、兩個獨立馴化事件”假説
這篇中文名為《高雜合度荔枝基因組中兩個不同單倍型表明早晚熟栽培品種各自獨立馴化》的論文，於北京時間2022年1月4日發表於《自然—遺傳學》（Nature Genetics）。
這項研究由華南農業大學李建國研究員和胡桂兵教授負責，華南農業大學亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室牽頭，並聯合廣東省農業科學院、中國熱帶農業科學院、深圳華大基因研究院、新加坡南洋理工大學等國內外多家單位合作完成。論文的通訊作者包括華南農業大學李建國研究員、夏瑞教授和陳厚彬研究員等人。
這項研究中，科學家們利用最新的基因組測序數據，通過優化基因組組裝策略，完成“妃子笑”荔枝基因組假染色體水平的組裝；同時完成基因組編碼基因的結構註釋，得到31896個結構基因，註釋完整度BUSCO評估94.8%，充分表明所獲得的“妃子笑”荔枝基因組質量非常高。荔枝基因密碼的破譯將為未來荔枝功能基因組研究提供重要的參考。
項目組利用72份荔枝資源重測序數據，提出了荔枝“一個起源中心、兩個獨立馴化事件”假説。“雲南是野生荔枝的起源中心，它沿着西江傳播，在海南形成野生荔枝種群的一個主要棲息地；此後，雲南和海南野生荔枝分別獨立馴化為特早熟和晚熟品種，特早熟品種和晚熟品種再進一步雜交形成早熟與中熟品種。”華南農業大學園藝學院李建國研究員告訴記者，在雲南，人工栽培馴化後培育出特早熟荔枝品種；而雲南的野生荔枝沿西江流域向東和向南傳播，到海南島後在環境變化影響下發生獨立的馴化事件，産生了晚熟性狀。
野生荔枝在雲南、海南得到馴化，為何廣東會成為荔枝生産第一大省？李建國&&，現有的包括“妃子笑”在內的多個荔枝早熟、中熟品種，可能來自雲南、海南的品種在廣東等地相遇後雜交而成，它們因基因組高度雜合具有更強的雜種優勢，從而形成更好的經濟性狀。廣東氣候條件、土壤環境適宜，産生了眾多優良的荔枝主栽品種，從而成為我國最重要的荔枝産區。
揭示開花早晚的調控機制
作為最具嶺南特色的佳果，荔枝起源中國，栽培記錄可追溯到2300多年前。目前，荔枝産業是我國南方亞熱帶地區農業的重要支柱産業，2021年國內荔枝生産總産值達140億元以上。
廣東是全國荔枝第一大省，種植面積和産量佔全國“半壁江山”。2021年，廣東制定荔枝産業高質量發展三年行動計劃，逐步推動荔枝從“小特産”升級為“大産業”，以荔枝産業“小切口”推動農業産業“大變化”。
荔枝鮮果上市主要集中在每年的5月至7月，生産中時常出現果品季節性過剩，嚴重影響了荔枝種植的經濟效益。“這一問題出現的根本原因是荔枝中熟品種多，加之兩廣地區為中緯度的中熟産區，開花期集中，導致果實成熟期相近，在短時間內集中上市。”國家荔枝龍眼産業技術體系首席科學家、華南農業大學陳厚彬研究員説。
基因組是植物性狀形成的“導航圖”，解碼荔枝基因組，不僅能全面提升對荔枝重要經濟性狀形成機制的認知，研發相應的育種和栽培調控技術，還能為推動其他無患子科植物如龍眼的相關研究提供重要參考。
該論文從基因組層面對荔枝開花調控機制進行了系統性研究，發現荔枝中一段特定的DNA序列缺失，可能是導致荔枝不同花期形成的重要因素。
“這一段DNA序列缺失與荔枝花期早晚關係緊密。來源於雲南的特早熟品種基因組有這個缺失，但來源於海南的晚熟品種中沒有。而‘妃子笑’作為特早熟和晚熟的雜交種，則是‘雜合’的缺失，也就是説‘妃子笑’的兩條同源染色體中其中一條（來源於特早熟的父本）有這個缺失，而另外一條（來源於晚熟的母本）沒有。這也正好與‘妃子笑’的開花期在特早熟和晚熟之間相對應。”華南農業大學園藝學院教授夏瑞説。
這個DNA序列缺失可以開發為簡便的分子標記，用於不同開花期荔枝品種的選育。這對荔枝針對花期和成熟期性狀的選育種工作非常有價值，因為荔枝易腐爛、難貯存，選育更多極早或極晚開花的荔枝新品種對延長荔枝上市季節、減少市場季節性銷售壓力、提升荔枝種植效益非常重要，荔枝從端午節吃到中秋節不再是夢想。文/廣州日報全媒體記者林霞虹 通訊員陳芃辰
