2023年6月21日，加工所联合福建农林大学、深圳基因组所、北京林业大学和北京农学院等多家单位在Advanced Science（中科院一区，IF=17.5）发表了题为“Genomic Resequencing Unravels the Genetic Basis of Domestication, Expansion, and Trait Improvement in Morus atropurpurea”的研究论文。该研究利用PacBio和Nanopore两种测序方法破译了广东桑雌株和雄株基因组，基因组完整性达96%以上。同时基于425份桑树种质资源重测序数据，阐明了中国主要栽培桑树的系统分类、群体演化和驯化历史。进一步利用GWAS和选择性清除分析鉴定了控制桑树开花时间、叶片大小以及性别相关的基因组变异位点，为桑树育种改良提供了重要遗传基础。

图1 桑树群体结构与进化分析

系统进化结果表明桑树个体主要分为2大组，广东桑（MAT）为一组，白桑和鲁桑（MAM）为另一组，种间杂交种（CIH&JIH）在进化树上位于两组之间。在地理位置分布上，广东桑组主要分布于华南地区，而白桑和鲁桑组主要分布于中部和北部地区，与系统进化分析结果一致，认为中国栽培桑主要分为广东桑和白桑两个种，且这两个种可能由各自的祖先分别在中国南部和北部独立驯化而成。另外广东桑又分为三个亚组，分别为精英栽培种(MECMA)和2个地方种(Landrace1和Landrace2)。基因渐渗分析结果表明，在桑树种间、种内及近缘种之间存在频繁的基因交流。种群动态历史分析揭示了来自南方的广东桑和来自北方的白桑/鲁桑在有效群体大小Ne存在明显差异，并推测两组桑树在第四纪冰川作用之前就有共同的祖先，它们的种群分离和物种形成可能早在终末冰川期（PGP，130-115千年前）之前就开始了。

进一步利用GWAS分析鉴定出与开花时间和叶片大小关联的基因组位点和候选基因，明确了位于5号染色体的MaERF110是与开花时间性状关联的关键候选基因，位于7号染色的MaBXY与叶片大小性状紧密关联。此外，我们还鉴定出位于6号染色体的性别决定区，并分析了该区域的基因组结构和进化。上述研究为理解桑树驯化相关性状的遗传基础提供了重要信息。

广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所戴凡炜研究员、福建农林大学园艺学院卓孝康博士为论文共同第一作者，广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所唐翠明研究员、福建农林大学风景园林与艺术学院刘仲健教授、深圳基因组所王丽研究员、北京林业大学国家花卉工程技术研究中心郑唐春副教授和北京农学院张智勇博士为共同通讯作者。该研究主要得到了广东省重点研发计划（2022B0202110003）、广东省自然科学基金（2021A1515012444, 2019A1515011433）、现代农业产业技术体系（编号：CARS-18- SYZ12；CARS-18- ZJ0506）、深圳市科技创新委（ZDSYS 20200811142605017）、福建农林大学林学高峰学科建设（71201800791）等项目的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202300039