- 题目：CGM 第164期: How a tree became a crop: genomic insights into the origin, domestication and genetic basis of architecture of castor bean
- 时间：美国中部时间 2021年6月16日（星期三）7AM（北京时间6月16日9PM）
- 地点：Tecent and Bilibili live stream
- 主讲人：徐伟，2019年03月至今，中国科学院昆明植物所引进“优秀人才”，硕士生导师，副研究员。2009年本科毕业于河北师范大学生命科学学院，2012年在扬州大学生物科学与技术学院获硕士学位；2016年中国科学院昆明植物所与云南大学联合培养博士，2017年01月-2019年02月在中科院昆明植物研究所做博士后研究。 长期从事植物种子发育与表观调控研究，以第一作者身份在Genome Biology, Nucleic Acids Research, Plant Physiology, Plant Journal (2篇) 等期刊发表论文10多篇。曾获得中国科学院院长优秀奖，中国科学院青年创新促进会会员，云南省高层次人才培养支持计划 “青年拔尖人才”，云南省科技进步二等奖（排名第二），云南省优秀博士论文，江苏省优秀硕士论文。主持国家自然科学基金两项。
中文摘要
蓖麻（Ricinus communis）是世界重要的非食用油料作物之一，具有非常久远的使用历史，可追溯到史前时代。蓖麻种子富含蓖麻油酸，在高温下不易挥发、低温下不易凝固，一直是工业、航空和机械常用的高级润滑油，也是重要的生物柴油原料，具有重要的经济价值。而且蓖麻适应性强、种植范围广，近年来利用蓖麻发展生物柴油已在多个国家形成了商业化。但目前世界蓖麻品种单一，遗传多样性低， 严重阻碍了高产优质蓖麻的培育。因此，解析蓖麻的起源，栽培驯化历史以及重要的农艺性状具有非常重要的研究价值和现实意义。 通过对东非（埃塞俄比亚和肯尼亚）蓖麻进行了系统的调查，明确了东非乔木蓖麻为野生蓖麻种质（包括易于炸裂的果实和小的种子等）(Xu et al., 2019)。同时利用PacBio和Hi-C测序技术获得了埃塞俄比亚野生蓖麻高质量的基因组图谱(Xu et al., 2021)。通过对世界广泛收集的35个国家和地区的蓖麻种质（包括182个野生蓖麻和323个栽培蓖麻种质）进行基因组遗传变异分析，揭示出东非野生蓖麻居群遗传多样性比其它地区栽培或逸生蓖麻的遗传多样性高，且和栽培蓖麻在遗传上发生明显的分化，然而栽培蓖麻群体没有表现出明显的地理结构。这些结果表明，东非可能是蓖麻的起源地，保留了现存的野生种质，而栽培蓖麻是从少数野生群体驯化而来，随后在世界多个地区广泛引种栽培。群体的动态历史分析，该研究发现蓖麻群体在4400至6000年前出现了一次严重的瓶颈，导致了有效群体大小发生了急剧减少。此后，有效群体大小发生了缓慢的增加，在200至400年前达到最大。野生蓖麻和栽培蓖麻的遗传分化大约发生在3200年前，这与古埃及考古研究提出的栽培蓖麻的起源时间大致相同。同时，该研究发现埃塞俄比亚和肯尼亚野生蓖麻居群在大约7000年前就发生了一次遗传上的分化。这次遗传分化可能与图尔卡纳区域（Turkana depression）在中更新世发生的环境变化有关。大量的证据表明，在大约6000年前，该区域遭受了频繁的极端干旱事件，导致了该区域湖泊水面的急剧下降、植被巨变和人类的迁徙。 结合ROD 和FST分析方法，鉴定出326个受人为选择的区域，包含1220 基因，这些基因功能上主要涉及开花物候调控（如TFL1）、茎木质化调控（如MYB46）和适应性相关通路。该研究发现，调控种子大小相关关键基因（如SOD7，TTG2，GW5和ABI5等）受到明显的人工选择。对植株高矮、茎粗、茎节数以及种子大小和油含量等性状开展了全基因组关联（GWAS）和QTLs分析，鉴别了多个调控蓖麻重要农艺性状的关键功能基因。 该研究揭示了蓖麻的栽培起源、居群分化、群体动态历史和驯化过程中重要农艺性状形成的分子基础，对理解蓖麻从多年生树到单年生油料作物驯化过程中的演化规律和蓖麻的遗传育种具有重要的指导意义，而且拓宽了人类关于非粮作物的利用历史，以及人类活动影响非粮作物驯化的认识 (Xu et al., 2021)。
参考文献
Xu W, Yang T, Qiu L, Chapman MA, Li DZ, Liu A. Genomic analysis reveals rich genetic variation and potential targets of selection during domestication of castor bean from perennial woody tree to annual semi-woody crop. Plant Direct. 2019, 3(10):e00173. Xu W, Wu D, Yang T, Sun C, Wang Z, Han B, Wu S, Yu A, Chapman MA, Muraguri S, Tan Q, Wang W, Bao Z, Liu A, Li DZ. Genomic insights into the origin, domestication and genetic basis of agronomic traits of castor bean. Genome Biol. 2021, 22(1):113.