密歇根州的酸櫻桃產(chǎn)量在全美名列前茅，密歇根州立大學(xué)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(guān)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(guān)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(dāng)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(zhàn)，創(chuàng)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(nèi)就能得到答案，"MSU農(nóng)業(yè)和自然資源學(xué)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(fā)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(jié)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(xí)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(nóng)業(yè)生物研究項目GREEEN（即產(chǎn)生研究和推廣以滿足經(jīng)濟和環(huán)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(fù)原力研究所的助理教授Bob VanBuren，MSU基因組學(xué)核心主任Kevin Childs，以及MSU園藝系副教授Patrick Edger合作。他們一起發(fā)現(xiàn)，Montmorency酸櫻桃的基因組比他們最初想象的要復(fù)雜。

這些復(fù)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(chǎn)物：地櫻桃，Prunus fruticosa，和甜櫻桃，Prunus avium，這可能發(fā)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(guān)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(chǎn)更多櫻桃的樹木，最終將使行業(yè)和消費者受益。

"在這個基因組之前，有一些關(guān)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(xiàn)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(chǎn)生重大影響。"

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