从野生葡萄到栽培品种，葡萄的驯化历史已有上万年，涉及到复杂的繁育体系转换，包括自交、克隆和杂交。这些繁殖方式对葡萄基因组会产生哪些影响，又是如何塑造葡萄的育种进程呢？3月3日，山东省葡萄研究院种质资源与育种创新团队联合中国农业科学院农业基因组研究所等多家科研机构在国际权威期刊《自然·通讯》（Nature Communications；中科院分区1区，IF=16.6）上发表了题为“Impacts of reproductive systems on grapevine genome and breeding”的研究论文，解答了这一育种难题。该研究首次发现了不同繁育方式对葡萄基因组和育种的深远影响，为葡萄基因组设计育种提供了全新视角。
研究发现，杂交、自交（自花授粉）和克隆繁殖会以截然不同的方式改写葡萄的基因组：克隆繁殖则像“基因复印机”，能保留优秀性状却会积累隐藏的有害变异；杂交则像“基因调色盘”，能组合不同品种的优势；自交会大幅降低基因多样性，但短期的自交有助于群体“减负”。值得注意的是，历经九代自交的葡萄自交系，仍有4.3%的基因组区域保持杂合状态，这与该区域上一些位于互斥相的高度有害的隐性变异相关，这些“顽固变异”掌控着葡萄性别决定等关键育种性状。这一发现为多抗优质葡萄育种提供了基因层面的“操作手册”。
这项研究为设计“精准育种”方案开辟新路径--未来或能通过调控繁殖策略，定向培育“多性状综合优势的超级葡萄品种”。中国农业科学院农业基因组研究所周永锋研究员为本文通讯作者，中国热带农业科学院热带作物育种国家重点实验室黄三文院士、山东省葡萄研究院种质资源与育种创新团队王鹏飞研究员、深圳大学蒋中浩教授、加州大学尔湾分校Brandon S. Gaut教授等参与了该项工作。（撰稿：王鹏飞 核稿：赵红军）
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56817-7#Sec1
日期：2025-03-06
