朝天椒的果實為何向上生長？甜椒本來就沒有辣味嗎？近日，一項新的研究，構建了野生和栽培辣椒的高質量基因組圖譜，揭開了辣椒性狀演化奧秘。該研究由中國農業科學院蔬菜花卉研究所（以下簡稱“蔬菜花卉所”）科研團隊完成，相關成果以封面論文形式刊登在《自然·植物》上。

　　辣椒是我國播種面積最大的蔬菜作物之一，年種植面積超2000萬畝。辣椒屬包含30多個種，包括廣泛栽培的一年生辣椒等5個栽培種和眾多野生種，遺傳多樣性豐富，但演化路線尚不明確。

　　論文通訊作者、蔬菜花卉所研究員程鋒介紹，利用新型測序技術，科研人員完成了5個栽培種及6個野生種的高質量組裝，其中兩個基因組實現了“端粒到端粒”的完成圖，從而找到了破解辣椒家族生命演化的密碼。

　　辣椒祖先有多少染色體？學界一直沒有定論。得益於多個高質量基因組圖譜，科研人員通過重建辣椒屬的祖先模型，明確了其原始核型為12對染色體。轉座子被稱為“基因組活躍分子”，進一步研究還發現，不同辣椒基因組中的轉座子爆發事件有明顯差異。這些轉座子引發了大量的基因組結構變異，直接參與塑造辣椒的多樣性表型。例如，中國辣椒的果實主要為朝下，然而，調控果實朝向基因的啟動子區域出現了缺失，改變了基因表達，使得一些辣椒果實從朝下變為朝上。

　　通過構建完整的辣椒單體型圖譜，科研人員還發現，一年生辣椒通過“基因借力”不斷優化性狀。比如，通過與姊妹物種灌木辣椒雜交，豐富了遺傳多樣性﹔部分甜椒引入中國辣椒的抗病基因以抵御辣椒輕斑駁病毒﹔通過逐步選擇辣味Pun1基因的特定單體型，實現了從辛辣到甜美的轉變。“這些發現如同繪制了辣椒育種的‘導航圖’，為提升優良品種選育效率提供了新思路。”論文共同通訊作者、蔬菜花卉所研究員王立浩說。

　　“這項研究有力展示了我國辣椒領域的原始創新能力。”辣椒育種專家、中國工程院院士鄒學校認為，成果對於推動辣椒育種從“經驗驅動”到“數據驅動”的轉型具有重要指導意義。

　　《 人民日報 》（ 2025年02月24日 19 版）

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