柑橘品种‘本地早’（Citrus reticulata ‘Bendizao’）与其实生突变品种的全基因组重测序关键基因组差异

《Horticulturae》：Key Genomic Differences of Citrus reticulata ‘Bendizao’ and Its Seedling Mutation Cultivar by Whole-Genome Resequencing

　　

为了研究柑橘品种‘本地早’（Citrus reticulata ‘Bendizao’）与其实生突变品种‘东江本地早’（Citrus reticulata ‘Dongjiang Bendizao’）之间表型差异背后的遗传变异，研究人员利用高通量测序技术对这两个品种进行了全基因组重测序，测序深度分别为22×和36×。与参考基因组相比，研究人员在‘本地早’和‘东江本地早’中分别鉴定出4,150,080和4,081,142个单核苷酸多态性（SNP）位点，其中仅有5.41%和5.52%位于外显子区域。具有非同义突变或终止改变效应的外显子SNP产生了3088个候选基因。此外，在两个品种中分别检测到664,149和627,686个插入/缺失（InDel）位点，其中仅1.50%和1.57%位于外显子区域，基于差异外显子InDel位点鉴定出1065个基因。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析显示，这些遗传变异主要富集于RNA聚合酶、苯丙烷类生物合成以及植物–病原菌互作等通路。对5个选定的差异表达基因进行qRT-PCR验证，证实其中3个基因在‘东江本地早’中相对于‘本地早’显著上调，倍数变化范围约为4至13倍。未来对关键候选基因（包括TPS21、E2.1.1.104、RPS2和CNGC基因家族成员）的功能验证将有助于阐明其调控网络并促进耐逆育种。总之，这项研究为两个品种之间的基因组变异提供了见解，并为地方柑橘种质的品种鉴定和遗传改良奠定了理论基础。

柑橘（Citrus reticulata）是世界上最重要的经济果树之一，华东地区是柑橘商业化种植的重要区域。浙江黄岩拥有悠久的柑橘栽培历史，其中‘本地早’（Citrus reticulata ‘Bendizao’）是“黄岩蜜橘”区域品牌的代表品种，以果实品质优良、味甜质嫩、高可溶性糖含量和果肉易剥离而著称，既可鲜食也可加工，被认定为中国十四大柑橘品种之一。1993年，育种者在‘本地早’群体中发现了一个种子呈珍珠状的实生突变体，后被命名为‘东江本地早’（Citrus reticulata ‘Dongjiang Bendizao’），该品种高产优质，且田间观察显示其单果种子数比‘本地早’少约2粒，成熟期提早7–14天。为了解析这两个品种表型差异背后的遗传基础，亟需开展基因组水平的变异分析。

近年来，全基因组重测序技术在植物中广泛应用，可大规模鉴定单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）和插入/缺失（insertion/deletion, InDel）标记，为遗传育种和功能基因挖掘提供重要工具。在柑橘中，已有