菠萝是重要的热带水果和观赏植物，起源于南美洲，目前全球有88个国家和地区种植，海峡两岸地区是我国菠萝的主产区，我国菠萝年产值约占全球总产值的六分之一。菠萝由于受自交不亲和的影响，主要通过无性繁殖。对于无性繁殖作物的驯化，有假说认为是“一步到位”过程，即被驯化的作物与它的野生祖先之间只相隔一代，或少数几代，一旦一个品种被选定，选择的过程也就完成。有性生殖对于菠萝的驯化过程是否有影响，也不清楚。
Nature Genetics杂志以封面
近期，Nature Genetics杂志以封面文章发表了福建农林大学基因组与生物技术研究中心明瑞光教授团队题为The bracteatuspineapple genome and domestication of clonally propagated crops的研究论文，报道了该研究团队在高质量菠萝基因组与菠萝无性繁殖驯化机制研究方面取得的突破性进展。
研究人员通过对89种栽培菠萝和野生种进行重测序，并开展群体遗传学基因结构分析、有丝分裂选择信号分析、减数分裂选择清除区域分析和同义、非同义位点频率普分析，证明菠萝驯化过程是有性生殖和“一步到位”共同起作用的。研究人员在菠萝基因组中检测到25个选择清除区域，其中在第3连锁群中出现的一个强清除区域包含一对重复串联的菠萝蛋白酶抑制基因（图1），它们能够延缓菠萝的储藏期，这是菠萝驯化过程中的标志性事件。
图1 第3连锁群一个驯化清除区域包含一对重复串联的菠萝酶抑制基因
此外，研究人员通过PacBio长片段测序和Hi-C辅助物理作图的方法，将观赏菠萝bracteatusCB5的基因组组装到染色体水平（图2）。这一高质量的基因组校正了已发表的水果菠萝F153基因组组装中的两处错误。通过比较基因组学的手段，解析了菠萝中纤维素合成、花青素积累、高蛋白水解酶含量，糖分转运和自交不亲和机制产生的遗传学基础。
图2 观赏菠萝CB5的基因组组装到染色体水平
据悉，这是福建农林大学基因组与生物技术研究中心以第一作者和第一通讯单位在继和后第三次在 Nature Genetics 发表长文，并且三次都是封面文章。
陈立余副教授为论文第一作者，明瑞光教授为论文的通讯作者，其他参与该项目的中心研究人员还包括张兴坦副教授、刘娟、林继山、岳晶晶、张积森教授、黄鲤娴、秦源教授、王建平教授和于青一教授以及研究生林志聪、严寒松、陈帅、廖振阳和Mahpara Fatima等。
论文链接：
/articles/s41588-019-0506-8
