与茄子中4-O-咖啡酰奎宁酸积累相关的银叶茄三级基因库渐渗的遗传解析

root 提交于 周二, 09/08/2026 - 06:47
咖啡酰奎宁酸(caffeoylquinic acids,CQAs)是茄子(*Solanum melongena*)果实中的主要酚类化合物,其中5-O-咖啡酰奎宁酸(5-CQA;绿原酸)为优势异构体,而作物野生近缘种可能为拓展和多样化这类化合物的组成提供新的变异来源。前期研究发现,茄子的三级基因库野生近缘种油茄(*S. elaeagnifolium*)及携带该物种渐渗片段的高级回交材料具有独特的酚酸谱。该谱的特征是在5-CQA之后洗脱出一个次级色谱峰,但该化合物的身份及其相关的1号染色体区域尚未明确。本研究结合基于HPLC-MS的代谢物鉴定、精细定位和比较微共线性分析,对这一表型进行了表征。 经鉴定,该次级峰为4-O-咖啡酰奎宁酸(4-CQA)。通过连续三代自交开展精细定位,共筛选612个个体并获得21个信息性重组体,将相关区间由2.753 Mb缩小至0.211 Mb,界定出一个包含30个已注释基因的区域。在纯合和杂合的渐渗来源材料中均检测到4-CQA峰,这与该性状受显性遗传控制的结果一致。对精细定位区间进行结构比较表明,*S. melongena*与*​​S. elaeagnifolium*之间总体上具有较高的保守性,但同时也鉴定出一个局部结构变异区块,该区块可能是次级4-CQA峰形成的遗传基础。在该区块内,*S. elaeagnifolium*区间含有乙酰阿吗碱酯酶样/GDSL型基因,以及一个获得转录本支持的、推定为供体特异性的新基因。 总体而言,本研究凸显了*​​S. elaeagnifolium*渐渗片段作为酚类物质多样化潜在来源的价值,并提供了相关标记,有助于培育CQA谱更加多样、且功能品质可能得到提升的茄子品系。

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与茄子中4-O-咖啡酰奎宁酸积累相关的 茄属异叶茄(*Solanum elaeagnifolium*) 三级基因库渐渗的遗传解析

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Gloria Villanueva

Elena Rosa-Martinez

Diego A Moreno

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Pietro Gramazio

Virginia Baraja-Fonseca

Santiago Vilanova

Jaime Prohens

Mariola Plazas

doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749343

Gloria Villanueva 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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通讯作者: glovilpa{at}etsiamn.upv.es

Elena Rosa-Martinez 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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Diego A Moreno 2 植物化学与健康食品实验室研究组(LabFAS),西班牙国家研究委员会(CSIC),农业与食品研究中心(CEBAS)

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Pietro Gramazio 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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Virginia Baraja-Fonseca 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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Santiago Vilanova 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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Jaime Prohens 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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Mariola Plazas 1 瓦伦西亚理工大学瓦伦西亚农业生物多样性保护与改良研究所;

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摘要

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摘要

咖啡酰奎宁酸(caffeoylquinic acids,CQAs)是茄子(*Solanum melongena*)果实中的主要酚类化合物,其中5-O-咖啡酰奎宁酸(5-CQA;绿原酸)是占主导地位的异构体,而作物野生近缘种可能为丰富和多样化这些化合物的组成谱提供新的变异来源。此前的研究发现,茄属异叶茄(*S. elaeagnifolium*)这一茄子的三级基因库野生近缘种,以及携带该物种渐渗片段的高级回交材料,具有独特的酚酸组成谱。该组成谱的特征是,在5-CQA之后洗脱出一个明显的次级色谱峰,但该化合物的身份及其相关的1号染色体区域尚未确定。在本研究中,我们结合基于HPLC-MS的代谢物鉴定、精细定位和比较微共线性分析,对这一表型进行了表征。结果表明,该次级峰为4-O-咖啡酰奎宁酸(4-CQA)。通过连续三代自交开展精细定位,共筛选612个个体并获得21个具有信息的重组体,将相关区间从2.753 Mb缩小至0.211 Mb,界定出一个包含30个已注释基因的区域。在纯合和杂合的渐渗来源材料中均检测到4-CQA峰,这与该性状受显性遗传控制的特征一致。对精细定位区间进行结构比较发现,*S. melongena*与*S. elaeagnifolium*之间总体上具有广泛的保守性,但同时鉴定出一个局部结构分化区块,该区块可能是次级4-CQA峰形成的基础。在该区块内,*S. elaeagnifolium*区间含有乙酰基阿朴吗啡烷酯酶样/GDSL型基因,以及一个有转录本证据支持的、推定的新型供体特异性基因。总体而言,本研究表明,*S. elaeagnifolium*渐渗片段是促进酚类物质多样化的有前景资源,并提供了有助于培育CQA组成谱更加多样化且功能品质可能得到提升的茄子品系的分子标记。

利益冲突声明

基金资助信息声明

瓦伦西亚理工大学, https://ror.org/01460j859,PAID-06-25,PAID-10-24

西班牙科学、创新与大学部, https://ror.org/05r0vyz12,PID2024-160953OB-I00

欧盟, https://ror.org/019w4f821,PDC2025-165434-I00,RYC2021-031999-I

教育、大学与就业委员会, https://ror.org/01w104f98,CIPROM/2021/020,CIACIF/2023/238

版权

本预印本的。

保留所有权利。未经许可不得重复使用。

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发布于2026年9月7日。

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Diego A Moreno

Pietro Gramazio

Virginia Baraja-Fonseca

Santiago Vilanova

Jaime Prohens

Mariola Plazas

bioRxiv 2026.09.04.749343; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749343

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Diego A Moreno

Pietro Gramazio

Virginia Baraja-Fonseca

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Mariola Plazas

bioRxiv 2026.09.04.749343; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.04.749343


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749343v1?rss=1

🏷️ 茄子遗传学 种间渐渗 咖啡酰奎宁酸 代谢物鉴定 精细定位 比较基因组学