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植物驯化中人工选择对多年生果树影响尚不明确。本研究利用 2,710 个 SNPs 对 350 份番木瓜（229 野生、121 驯化）开展研究，通过 FST-based Fdist2 等方法检测选择信号，发现 18 个选择位点，6 个含驯化相关基因，为育种及资源保护提供依据。
在植物驯化的漫长历史中，人类通过人工选择不断塑造作物的性状以满足生存与发展需求。然而，相较于玉米、水稻等一年生作物，像番木瓜（Carica papaya）这样的多年生果树，其驯化过程中人工选择如何与其他进化力量相互作用、如何在基因组层面留下选择痕迹，一直是科学界尚未完全破解的谜题。深入探究番木瓜的驯化机制，不仅能填补多年生作物进化研究的空白，更能为其遗传改良和资源保护提供关键线索。基于此，来自墨西哥的研究人员开展了一项旨在揭示番木瓜驯化过程中基因组选择信号的研究，相关成果发表在《Ecological Genetics and Genomics》。
研究人员以番木瓜的起源和驯化中心之一 —— 墨西哥尤卡坦半岛为研究场地，采集了 350 份番木瓜样本，其中包括 229 份采自 15 个自然位点的野生（未驯化）样本，以及 121 份来自 15 个商业种植园的 Maradol 驯化品种样本。研究运用了基因组简化测序（GBS）、主坐标分析（PCoA）、系统发育树构建，以及三种基于群体遗传的统计方法（FST-based Fdist2、BayeScan 和 XP-CLR）来检测选择信号。
遗传结构分析与选择信号检测
通过主坐标分析和系统发育树对番木瓜群体结构进行评估，结果显示野生群体与驯化群体形成了两个明显分化的遗传类群，这表明人工驯化已在番木瓜基因组中留下了显著的遗传分化印记。研究人员进一步通过三种统计方法检测选择信号，发现了 18 个受强烈选择的位点，其中 6 个位点包含与驯化相关性状关联的注释基因。
选择位点的基因功能解析
对这些含注释基因的位点进行功能分析发现，相关基因主要与果实性状、植物发育以及果实发育等过程密切相关。例如，部分基因可能参与调控果实的大小、形状、颜色等农艺性状，这些性状的改良正是人工驯化过程中人类重点关注的方向。
研究明确了番木瓜野生群体与驯化群体间存在显著的遗传结构差异，并成功鉴定出与驯化相关的选择信号及候选基因。这一发现不仅深化了我们对多年生果树驯化过程中基因组进化机制的理解，更为番木瓜的遗传育种提供了直接的靶点 —— 育种者可针对这些候选基因开展分子标记辅助选择，加速培育具有更优农艺性状的品种。此外，研究结果也凸显了保护野生番木瓜种群的重要性，野生群体作为遗传多样性的 “基因库”，能为未来作物改良提供丰富的遗传资源，助力应对气候变化、病虫害等挑战。该研究为多年生作物的驯化基因组学研究提供了新的范例，架起了基础研究与应用育种之间的桥梁。
