群体进化-经典案例-诺禾致源

群体进化

Genome re-sequencing reveals the evolutionary history of peach fruit edibility

期刊：Nature Communications
影响因子：11.88
发表单位：北京市农林科学院、诺禾致源（动植物研究部）
发表时间：2018年12月

一、研究背景

在昆明发现的260万年前的桃子内果皮化石与现代桃品种的内果皮十分一致，暗示了桃在驯化之前就已有可食用的果实，该过程可能涉及食果类动物介导的选择。因此，通过比较栽培桃及其野生近缘种的果实性状差异，为探索桃的物种形成和驯化历史提供了可能。

二、方法流程

取材

建库

测序

分析

10个栽培桃树品种+12个野生桃树品种+15个栽培杏仁品种+7个其他近缘野生品种+98个已研究桃树品种

350 bp 文库

测序平台：Illumina HiSeq2000/ HiSeq2500/HiSeq X Ten 测序深度：平均41.25×~72.18×

1. 变异检测
2. 种群结构
3. LD 连锁不平衡
4. 种群历史动态变化
5. 基因交流
6. 选择消除
7. CNV 变异分析

三、研究结果

1. 变异检测
全基因组重测序共产生677 Gb高质量数据，基因组覆盖度达82.24%~96.11%，共检测到24,280,369个SNPs。通过种群结构分析重新界定了2个野生近缘种：西康扁桃（Prunus tangutica）和蒙古扁桃（Prunus mongolica）。
2. 群体进化分析
结合古地理历史环境、考古学证据和桃近缘野生种的分歧时间及有效群体变化研究，明确了栽培桃起源于我国西南部的历史，揭示了桃及其野生近缘种的演化与青藏高原隆升及地形环境变化密不可分。
3. 基因交流分析
首次揭示了人类驯化前动物介导的选择促进了桃种可食用性的产生，并通过Treemix 模型阐明了古老的基因渗透事件导致了种间可食用性基因的传递。
4. CNV 和 SNP 变异分析及功能基因挖掘
通过全基因组 CNV 和 SNP 变异，分析筛选基因组强选择区域及可食用性相关基因，阐明了果实大小和果皮颜色性状的阶段性演化历史。

三、研究结果

1. 变异检测
全基因组重测序共产生677 Gb高质量数据，基因组覆盖度达82.24%~96.11%，共检测到24,280,369个SNPs。通过种群结构分析重新界定了2个野生近缘种：西康扁桃（Prunus tangutica）和蒙古扁桃（Prunus mongolica）。
2. 群体进化分析
结合古地理历史环境、考古学证据和桃近缘野生种的分歧时间及有效群体变化研究，明确了栽培桃起源于我国西南部的历史，揭示了桃及其野生近缘种的演化与青藏高原隆升及地形环境变化密不可分。
3. 基因交流分析
首次揭示了人类驯化前动物介导的选择促进了桃种可食用性的产生，并通过Treemix 模型阐明了古老的基因渗透事件导致了种间可食用性基因的传递。
4. CNV 和 SNP 变异分析及功能基因挖掘
通过全基因组 CNV 和 SNP 变异，分析筛选基因组强选择区域及可食用性相关基因，阐明了果实大小和果皮颜色性状的阶段性演化历史。