諾丁漢大學(xué)生物科學(xué)院的Graham Seymour教授在西紅柿基因組測(cè)序上取得了重大成果,。他是來(lái)自14個(gè)國(guó)家,，超過(guò)300名對(duì)改良西紅柿Solanum lycopersicum和它的野生祖先Solanum pimpinellifolium進(jìn)行測(cè)序的科學(xué)家之一,。
由西紅柿基因組聯(lián)盟(TGC)取得的這項(xiàng)成績(jī)將幫助西紅柿培育者辨認(rèn)重要基因，以使他們高效快速地培育新品種,。研究成果刊登在這周的《自然》Nature科學(xué)期刊上,。基因組將幫助培育者提供人們喜歡的改良后的口味和更加豐富的營(yíng)養(yǎng),，如番茄紅素,。基因組序列還可以幫助降低成本,，對(duì)抗病原體,，干旱和瘟疫。培育優(yōu)良的西紅柿品種對(duì)全球糧食安全也有益無(wú)害,。
僅在英國(guó),，每年西紅柿的市場(chǎng)價(jià)值是6億2千5百萬(wàn)英鎊。但是,，其他作物如土豆,，辣椒和茄子都會(huì)從基因組中獲益。生物科學(xué)教授Graham Seymour是此項(xiàng)目的合著者和帶頭人之一,。他說(shuō)：“西紅柿是全世界最重要的水果作物之一,，無(wú)論從我們每天吃的量來(lái)說(shuō)，還是從其富含維生素,，礦物質(zhì)和其他植物化學(xué)物質(zhì)來(lái)說(shuō),。新鮮的和經(jīng)過(guò)加工的西紅柿營(yíng)養(yǎng)都很豐富。另外,，西紅柿也是我們研究果實(shí)成熟的范本,。所以了解這種基因組將幫助我們揭開(kāi)促使西紅柿和其他水果成熟的分子電路，并開(kāi)發(fā)它們的健康特性,。
一開(kāi)始,，英國(guó)貢獻(xiàn)的項(xiàng)目集中于12條染色體中包含西紅柿基因的4號(hào)染色體。英國(guó)團(tuán)隊(duì)制造出了高質(zhì)量的被全世界視為標(biāo)準(zhǔn)的染色體序列。多虧了全球合作和新技術(shù)的采用,，最后組裝的序列擁有高標(biāo)準(zhǔn),，并且是提高作物品質(zhì)的一個(gè)強(qiáng)有力和較容易獲得的工具。
英國(guó)團(tuán)隊(duì)由諾丁漢大學(xué)和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院,，以及基因組分析中心,，詹姆斯？赫頓研究所,，東英吉利大學(xué)（UEA）和自然歷史博物館的科學(xué)家們組成,。這個(gè)項(xiàng)目由英國(guó)生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)（BBSRC），英國(guó)政府環(huán)境,，食品和農(nóng)業(yè)事務(wù)部和蘇格蘭政府聯(lián)合贊助,。測(cè)序在威康信托基金會(huì)桑格研究所進(jìn)行。
作為與Seymour教授共同帶頭此項(xiàng)研究的前倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的作物生物學(xué)高級(jí)講師Gerard Bishop博士說(shuō)：“西紅柿基因組序列的公布得到了全球范圍內(nèi)的學(xué)者,，種植者和培育者們的積極響應(yīng),。與跨越14國(guó)300多名科學(xué)家的通力合作，這項(xiàng)成就在英國(guó)已經(jīng)起到了重要作用,。這一努力對(duì)全球研究工作產(chǎn)生了積極影響,。”
序列在西紅柿基因組功能部分展現(xiàn)了最詳細(xì)的順序，方向,，類型和它所有35000基因的相對(duì)位置,。它將幫助研究者們揭示西紅柿基因和其展現(xiàn)的特性之間的關(guān)系?；蚝铜h(huán)境因素對(duì)西紅柿健康和活力的決定性影響也將被廣泛認(rèn)知,。西紅柿作為Solanaceae或茄科家族的成員之一，其新序列將為確認(rèn)西紅柿茄科親屬（如土豆,，辣椒,，茄子和矮牽牛）中最有益的基因提供參考。從經(jīng)濟(jì)價(jià)值和產(chǎn)量來(lái)看,，茄科家族是世界最重要的蔬菜作物家族,。
序列同樣為西紅柿和其家族作物如何多元化發(fā)展和適應(yīng)新環(huán)境進(jìn)行了深入解釋。它們表明,，西紅柿基因組在大約60萬(wàn)年前突然擴(kuò)大,，但大多數(shù)隨后消失。其中一些參與擴(kuò)展過(guò)程的基因參與了控制西紅柿生長(zhǎng)和成熟的過(guò)程,。這樣的基因序列將幫助研究者們更深入探討為什么有些作物可以被認(rèn)為改良,，另外一些卻不可以。這也許可以幫助我們?cè)趯?lái)擴(kuò)展可被改良的作物種類,。
基因組分析中心的Jane Rogers教授曾在威康信托基金會(huì)桑格研究所進(jìn)行基因測(cè)序研究,。她談到：“英國(guó)團(tuán)隊(duì)利用物理圖譜和克隆的4號(hào)染色體為測(cè)序做出了重要的貢獻(xiàn),，并通過(guò)培訓(xùn)與其他國(guó)際合作伙伴共享了知識(shí)。國(guó)際合作是關(guān)鍵,。它為我們今天高度使用的序列制定了高標(biāo)準(zhǔn),。”如今，水稻,，玉米,，高粱，楊樹(shù),，馬鈴薯,，大豆，草莓,，黃瓜和葡萄都可被研究者們用于基因測(cè)序,。
英國(guó)生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)（BBSRC）的行政長(zhǎng)官Douglas Kell教授說(shuō)：“這是一項(xiàng)偉大的創(chuàng)舉。這個(gè)項(xiàng)目表明,，先進(jìn)的科技為我們對(duì)像西紅柿這樣復(fù)雜的作物進(jìn)行測(cè)序節(jié)省了大量的時(shí)間。借此,，育種者可以利用工具持續(xù)性地培育出更優(yōu)良的作物,。”（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/nature11119
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The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution
The Tomato Genome Consortium
Tomato (Solanum lycopersicum) is a major crop plant and a model system for fruit development. Solanum is one of the largest angiosperm genera1 and includes annual and perennial plants from diverse habitats. Here we present a high-quality genome sequence of domesticated tomato, a draft sequence of its closest wild relative, Solanum pimpinellifolium2, and compare them to each other and to the potato genome (Solanum tuberosum). The two tomato genomes show only 0.6% nucleotide divergence and signs of recent admixture, but show more than 8% divergence from potato, with nine large and several smaller inversions. In contrast to Arabidopsis, but similar to soybean, tomato and potato small RNAs map predominantly to gene-rich chromosomal regions, including gene promoters. The Solanum lineage has experienced two consecutive genome triplications: one that is ancient and shared with rosids, and a more recent one. These triplications set the stage for the neofunctionalization of genes controlling fruit characteristics, such as colour and fleshiness
