CGM第586期：超级泛基因组驱动番茄抗逆基因挖掘与育种

番茄是全球最重要的蔬菜作物之一。其起源于南美洲，从醋栗番茄驯化为樱桃番茄，随后在美洲改良为大果番茄。长期驯化过程中对产量的过度选择，造成栽培番茄遗传多样性显著降低、抗逆性减弱；而野生番茄则蕴含着应对多种病害与逆境的关键基因资源。然而，当前仍缺乏覆盖所有番茄物种的完整泛基因组图谱，大量抗性基因无法被高效发掘，着丝粒等复杂区域更是盲区，严重阻碍了番茄抗逆遗传改良的突破。为解决这一问题，本研究首先对包括16个野生种以及一个栽培种的294份番茄材料进行群体遗传学分析，解析了番茄物种间的群体结构与进化关系；随后完成20份代表性材料（15个野生种）的端粒到端粒（T2T）的完整基因组组装，并整合27个已发表基因组，构建了全球首个茄属 T2T 水平的番茄超级泛基因组，全面揭示了番茄的遗传多样性。在此基础上，我们基于结构变异分析鉴定到耐盐性相关分子标记，并基于群体SV的全基因组关联分析，鉴定并克隆了首个抗灰霉病的关键免疫受体基因SlGMAK；同时首次全景解析了番茄多物种着丝粒的高度多样性与进化规律，为开展番茄染色体工程与远缘杂交提供了理论依据。本研究提供的这一突破性资源，将极大推动野生番茄抗性基因的挖掘，为培育高抗逆番茄品种奠定关键基础。