CGM第593期：番茄营养风味遗传改良机理与加工番茄产业的机遇与挑战

番茄是全球消费量最大的蔬菜作物之一，其风味与营养品质直接关系到消费者接受度和加工番茄制品的市场竞争力。除鲜食之外，我国还是世界第一大番茄制品出口国，新疆作为全球三大番茄核心产区之一，占世界贸易量的30%以上，长期占据中国加工番茄制品出口份额的80%。随着国际、国内消费结构升级加速，消费者对食品的营养、风味、功能属性提出更高要求。然而，糖、酸、类胡萝卜素、风味挥发物等重要品质性状均由多基因调控，遗传调控机理复杂，传统育种手段难以精准、高效地改良。近年来消费者对番茄营养风味的要求越来越高，无论是鲜食番茄还是加工番茄产业都面临着提质增效的迫切需求和严峻挑战，也驱动着番茄生物育种的目标由传统的高产向高营养风味和功能性番茄的转变。

全基因组关联分析（GWAS）已经成为群体遗传学领域挖掘关键基因靶点的重要技术途径之一。但是由于受到群体结构、连锁不平衡、表型评估、遗传多样性等因素的影响，同一性状在不同群体之间的关联分析结果往往存在很大的差异，而GWAS Meta分析为了解决这一技术难题提供了有效的解决方案。但该方案早期主要在人类GWAS研究中进行尝试和应用，在作物上的应用效果和场景十分有限。通过整合不同群体的大规模的营养风味性状和遗传变异，成功在番茄群体上构建了GWAS Meta分析的技术体系，并挖掘到一批与番茄营养风味显著关联的优异变异位点（Nature Communications，2019）。但是由于连锁不平衡和缺乏大规模的分子实验，相应的关键靶点基因和遗传调控机理还有待进一步深入。基于此，本研究进一步整合多个群体（自然群体、近等基因系、渐渗系）的成熟期果实的转录组数据，开展了eQTL Meta分析，并挖掘到大量的与重要营养风味代谢调控通路密切相关的顺式和反式调节位点，深化了对相关代谢通路的理解和认识（Advanced Science, 2026）。以上相关研究为功能性鲜食和加工番茄的精细化定制提供了重要的遗传代谢基础和基因靶点。