研究人員成功測序蒙特莫朗西酸櫻桃基因組

密歇根州的酸櫻桃產量在全美名列前茅，密歇根州立大學的一個研究小組啟動了一個項目，旨在確定與酸櫻桃樹晚開有關的基因，以滿足不斷變化的氣候的需要。他們首先將晚開的櫻桃樹的DNA序列與一個相關物種--桃子的基因組測序進行了比較。

他們首先將開花遲緩的酸櫻桃樹的DNA序列與它們的親戚桃子的基因組序列進行比較。然而，當這兩個物種之間的遺傳差異大大掩蓋了它們的相似性時，他們感到非常吃驚。因此，研究小組接受了挑戰，創建了第一個有注釋的Montmorency酸櫻桃基因組，并確定了編碼每個基因的DNA片段。

"我天真地以為這將是一項簡單的工作；我們只需對一些早開和晚開的櫻桃樹進行測序，并將序列與桃子基因組進行比對，在短短幾周內就能得到答案，"MSU農業和自然資源學院的助理教授Courtney Hollender說。"事實證明我錯得不能再錯了。"

基因組包含一個生物體發展的所有基因和遺傳指令。研究人員在種植一棵將在較晚季節開花的櫻花樹時，對它進行測序為他們提供了一張地圖。對于Hollender的博士生Charity Goeckeritz來說，一次挫折的練習激起了她的好奇心。

Goeckeritz說："我試圖將酸櫻桃的DNA序列與桃子的基因組進行比對，但它們并沒有很好地比對。我向所有人抱怨，最后，我的一個朋友建議我們只對酸櫻桃基因組進行測序。多虧了MSU的農業生物研究項目GREEEN（即產生研究和推廣以滿足經濟和環境需求）的資金，他們才得以做到這一點。"

Hollender和Goeckeritz與MSU名譽教授、全國唯一的酸櫻桃培育者Amy Iezzoni，Iezzoni的博士生Kathleen Rhoades，園藝系和MSU植物復原力研究所的助理教授Bob VanBuren，MSU基因組學核心主任Kevin Childs，以及MSU園藝系副教授Patrick Edger合作。他們一起發現，Montmorency酸櫻桃的基因組比他們最初想象的要復雜。

這些復雜性來自于酸櫻桃的親本植物染色體。酸櫻桃是異源四倍體，意味著它們不是像人類那樣有兩套染色體，而是有四套來自至少兩個不同物種的染色體。

Goeckeritz說："酸櫻桃不僅每條染色體都有四個副本，而且它還是兩個不同物種之間自然雜交的產物：地櫻桃，Prunus fruticosa，和甜櫻桃，Prunus avium，這可能發生在近200萬年前。"

Goeckeritz正在利用基因組研究開花時間，而為該項目進行RNA測序或基因表達分析的Rhoades正在努力確定與特定水果性狀有關的基因，如顏色和硬度。

擁有Montmorency酸櫻桃的基因組序列為未來大量的研究提供了可能性，通過種植更多能夠抵御春季不同天氣并生產更多櫻桃的樹木，最終將使行業和消費者受益。

"在這個基因組之前，有一些關于酸櫻桃的序列，但它不是一個完整的畫面，我只是想擁有用于研究和育種的基因組，"霍蘭德說。"現在我們有了一個完整的畫面，這項研究將對全世界所有未來的酸櫻桃研究和育種工作產生重大影響。"