【目的】創(chuàng)建大規(guī)模、高質(zhì)量的雪茄煙草基因組學(xué)和表型組學(xué)數(shù)據(jù)，初步探究雪茄煙草種群的遺傳結(jié)構(gòu)，揭示了茄芯和茄衣雪茄煙草種群之間分化的遺傳機(jī)制。

【方法】2019年、2020年和2021年連續(xù)三年，在山東青島和四川什邡種植全球18個(gè)代表性產(chǎn)區(qū)的185分種質(zhì)資源（包括茄芯119份、茄套2份、茄衣60份和多用途4份），進(jìn)行15種農(nóng)藝性狀測(cè)量、全基因組重測(cè)序（以2份烤煙為對(duì)照）、種群結(jié)構(gòu)分析和遺傳多樣性分析。

【結(jié)果】表明，雪茄煙草種質(zhì)的農(nóng)藝特性呈正態(tài)分布，具有較大的分散性和變異性，茄衣和茄芯之間的表型存在顯著差異，根據(jù)15個(gè)農(nóng)藝性狀，將185個(gè)雪茄煙草種質(zhì)資源分為5個(gè)類群，全基因組重測(cè)序總共獲得了 2119,142 個(gè)?SNP，種群結(jié)構(gòu)分析將185份種質(zhì)資源分為8組，8個(gè)亞組相互具有連續(xù)性和滲透性，不同地區(qū)的品種相互滲透；茄衣種群是獨(dú)立于茄芯種群的馴化，茄衣和茄芯之間的遺傳分化小于粳稻和秈稻，茄衣種群受人工育種的影響更大，潛在的選擇性掃描基因參與了15個(gè)重要的生物過程或途徑，這些基因在與單羧酸代謝、吲哚丁酸代謝、RNA加工、酰胺代謝的正調(diào)控、細(xì)胞對(duì)DNA損傷刺激的反應(yīng)、小蛋白結(jié)合的蛋白修飾、次生代謝物生物合成、芳香化合物生物合成、RNA 5'-端、熱適應(yīng)、細(xì)胞對(duì)無機(jī)物質(zhì)的反應(yīng)、產(chǎn)量、質(zhì)量、生態(tài)適應(yīng)性和抗病性發(fā)育增長(zhǎng)相關(guān)的生物過程中顯著富集。

【結(jié)論】雪茄煙草種群具有復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)。雪茄煙草種群通過表型可分為6個(gè)亞組，通過基因型可分為8個(gè)亞組。值得注意的是，在現(xiàn)代育種的影響下，雪茄茄芯種群與茄衣種群的表型存在顯著差異，遺傳分化開始發(fā)生，分化系數(shù)為0.16。通過選擇淘汰分析，鑒定出一系列馴化選擇基因，涉及雪茄煙草的產(chǎn)量、生態(tài)適應(yīng)性、植株形態(tài)、煙葉品質(zhì)和抗病性。該研究為現(xiàn)代育種過程中雪茄煙草的種群分化和遺傳分化提供了新的見解，將有助于闡明現(xiàn)代雪茄煙草育種過程中種群分化的分子基礎(chǔ)，為未來雪茄煙草品種改良提供適當(dāng)?shù)碾s交親本和寶貴資源。

【基金】中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程（ASTIP-TRIC01）、山東省自然科學(xué)基金（ZR2022MC145）、中國(guó)煙草總公司四川省公司科技項(xiàng)目（SCYC202102、SCYC202302和SCYC202421)

【文獻(xiàn)】Xun Jiang, Jun Wang, Yanqing?Qin, et al.Whole-genome resequencing reveals genetic differentiation in cigar tobacco population[J/OL],Industrial Crops and Products:Volume 210,2024.DOI:10.1016/j.indcrop.2024.118153.