为了保护乳木果树，科学家构建了参考基因组

由新罕布什尔大学领导的研究团队近日对乳木果树的基因组进行了测序，为该物种的战略开发提供了宝贵资源。这项成果发表在《Frontiers in Plant Science》杂志上。

　　

“一棵牛油果树可能需要25年或更长时间才能投产，所以对农民来说，等待这么长时间并考虑这棵树是否值得保存的成本可能非常高，”特种作物改良副教授伊阿古·黑尔(Iago Hale)说。“由于生长周期如此之长，传统的育种策略根本不可行，这是没有任何高性能乳木果品种的原因之一。牛油树的基因组将使研究人员能够在幼苗发芽时评估其潜力，通过基因组支持的树选择，我们可以开始在这个困难的物种上移动针头。”

他们的研究发表在《植物科学前沿》杂志网络版上，研究人员为牛油果树组装了一个染色体规模的参考基因组。像人类基因组一样，牛油果树的基因组包含了决定特征的基因，帮助研究人员确定树的特征。研究人员对基因组进行了注释，发现了38505个编码基因。对不同种类的树木进行进一步的比较测序，发现了近350万个自然遗传变异，即单核苷酸多态性(SNPs)，可以用来区分树木，并开始理解潜在的重要属性的遗传学。

在跨越20多个国家的苏多-萨赫勒地区，牛油在数百万非洲家庭的日常生活中发挥着重要作用。收集乳木果几乎是整个乳木果带的普遍家庭活动，不同于其他经济活动，它几乎完全由妇女控制。根据每日乳木果油消费数据，参与乳木果油采集的女性人数估计超过1800万。Shea被称为“妇女的黄金”，因为它的产品销售使妇女在谷物收成结束后为家庭获得额外的食物，并产生现金用于家庭开支，包括服装、药品和学费。由于在旱季结束时，乳木果是唯一广泛供应的高能量食物来源，因此乳木果的季节性也是至关重要的。

黑尔说:“由于腰果和芒果等通常由男性控制的经济作物的威胁，以及砍伐有问题的树木作为柴火的直接回报，牛油果公园正在减少。”“女性需要长途跋涉去采集乳木果，这意味着更多的劳动和更少的利润。为了抵消这些趋势，我们需要提高牛油树在景观中的价值。基因组辅助育种为实现这一目标提供了一条途径。”

在国际上，乳木果油在巧克力工业中作为高质量的可可脂(CBE)使用是有价值的。这与它相对简单的脂肪酸组成和高水平的硬脂酸有关，硬脂酸是乳木果黄油质量的主要决定因素。利用新绘制的基因组，研究人员在牛油树中发现了45个脂肪酸生物合成基因，它们可能控制着硬脂素的含量。能够识别这些酶可以帮助研究人员开发出更好的幼苗选择策略。

作出贡献的公共研究机构包括加纳可可研究所、西非作物改良中心、世界农林业、非洲孤儿作物联盟、根特大学和加州大学戴维斯分校。

该基金由美国国家科学基金会(National Science Foundation)和比尔及梅林达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)共同资助的“促进农业发展基础研究”(Basic Research to Enhance Agricultural Development)项目提供。

新罕布什尔大学激励创新，改变我们州、国家和世界的生活。来自所有50个州和71个国家的16000多名学生与获奖的教师合作，在200多个学习项目中，在商业、工程、法律、卫生和人类服务、人文和科学等顶级项目中学习。作为美国表现最好的研究型大学之一，UNH与美国国家航空航天局(NASA)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)、美国国家科学基金会(NSF)和美国国立卫生研究院(NIH)合作，每年接受超过1.1亿美元的竞争性外部资金，以进一步探索和定义陆地、海洋和太空的前沿。

Journal Reference:

Iago Hale, Xiao Ma, Arthur T. O. Melo, Francis Kwame Padi, Prasad S. Hendre, Sarah B. Kingan, Shawn T. Sullivan, Shiyu Chen, Jean-Marc Boffa, Alice Muchugi, Agyemang Danquah, Michael Teye Barnor, Ramni Jamnadass, Yves Van de Peer, Allen Van Deynze. Genomic Resources to Guide Improvement of the Shea Tree. Frontiers in Plant Science, 2021; 12 DOI: 10.3389/fpls.2021.720670

University of New Hampshire. "Team sequences shea tree genome to support breeding and conservation efforts." ScienceDaily. ScienceDaily, 9 September 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210909162218.htm>.
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