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题目：Population genomics identifies genetic signatures of carrot domestication and improvement and uncovers the origin of high-carotenoid orange carrots

发表期刊：Nature Plants

发表时间：2023年8月

材料：630份胡萝卜

研究结果：

研究人员对代表不同地理起源和育种历史的630份胡萝卜种质资源进行重测序，研究胡萝卜的种群动态、聚类、基因流和群体演化历史。研究结果表明，胡萝卜是在中世纪早期在西亚到中亚地区驯化的，而橙色胡萝卜可能是在西欧的文艺复兴时期选择的。

重测序结果共鉴定出25,375,112个SNPs，其中1,599,287个位于基因编码区内。对其进行系统发育分析和主成分分析，发现野生种群先从其共同祖先中分离，其次是地方品种A和地方品种B种群，最后是早期品种和改良品种。遗传多样性分析显示，与地方品种和栽培品种相比，野生胡萝卜表现出更高的核苷酸多态性。通过研究种群发展的历史，研究人员发现胡萝卜在驯化和改良过程中种群的瓶颈效应。与野生胡萝卜相比，栽培品种的遗传多样性和有效群体大小在驯化和改良过程中逐步降低。

通过选择性扫描分析，研究人员确定了18个不同的受选择的基因组区域，富含与光周期和生物钟调节、花发育控制、光合作用和类异戊二烯代谢过程调节相关的基因家族。延迟开花是驯化的一个关键特征，有助于长出粗大的、可食用的根。研究人员发现涉及生物钟调节和开花时间基因（包括CHE、TCP7、TCP23）在驯化过程中处于选择状态，而与改良相关的选择性扫描中也包含参与开花时间调节的同源基因，如KHZ1、FBH4、AREB3和CIB4。

最后研究人员使用全基因组关联分析在2、3和7号染色体中发现了几个与主根颜色和类胡萝卜素含量相关的显著位点，进一步确定了三个候选基因，分别是EX1-like（DCAR_730022）、Or-like（DCAR_310369）和 REC1-like（DCAR_206039），它们分别位于先前鉴定的Y2和Or基因座以及包含与REC1同源基因的区域中。通过进一步分析这些基因之间的互作，发现Y2、Or-like处的隐性等位基因和REC1基因座对于实现高水平的胡萝卜素积累至关重要，这赋予了栽培胡萝卜独特的橙色表型。

胡萝卜种群分析