张东（右一）和团队成员在苹果苗组培实验室交流。 受访者供图

  12月10日，记者从西北农林科技大学获悉：该校西北旱区果树发育生物学团队联合国内外多家单位协同攻关，揭示了富士苹果80余年芽变选种的基因组基础，解析了短枝型变异的遗传学机制，为提高苹果芽变选种效率和矮化育种提供了理论指导和基因资源。该研究成果在线发表于《自然·通讯》。

  占我国苹果产量70%以上的主栽品种“富士”，其实是礼泉短富、玉华早富等100多个富士系芽变品种群的总称。这些品种芽变的基因组基础是什么？广受欢迎的短枝型性状（矮化品种）是哪个关键基因在起作用？这两个长期困扰我国苹果矮化品种选育工作的难题终于被破解。

  一直以来，常规的遗传变异检测基于单个参考基因组，在序列比对时会产生参考基因组偏好性，特别是对苹果等高杂合度物种，变异检测的准确度会受影响。针对这一问题，研究团队使用长读长测序数据、家系数据和Hi-C（高通量染色体构象捕获）数据，开发了一套体细胞变异检测流程，降低了变异检测过程中的假阳性，成功排除了品种间共享的杂合胚系变异的干扰。

  果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室主任、华中农业大学教授徐强认为，该检测流程精确区分了体细胞变异与杂合变异，不仅能够服务于苹果遗传改良，还为果树及无性繁殖作物体细胞变异研究提供了新的案例。

  通过使用这些体细胞变异构建系统发育树，研究团队发现短枝型性状存在于系统发育树的多个分支上，其中一个分支聚集了主要的短枝型品种，这些品种都与一个叫作MdTCP11的基因有关。

  “这表明该基因在苹果短枝型品种节间发育中具有重要作用。”研究团队负责人、西北农林科技大学教授张东介绍，短枝型芽变品种具有树体矮化、枝条紧凑、早果丰产等特性，是低消耗、高产出的生态友好型苹果品种。

  目前，该团队已选育多个短枝型芽变品种优系，其中暂定名为“丰富2021”的优系在陕西、甘肃和新疆等地试栽表现良好，正在申请国家登记。

  利用短枝型苹果芽变品种嫁接抗性好的乔化砧木或半矮化砧木，将迎来中国式苹果矮化栽培革新，有力推动我国果树“上山上坡、利用四荒”。中国农业大学教授韩振海认为，该成果是苹果品种矮化研究上取得的重要进展，在我国应用潜力巨大。（记者 王晨曦 通讯员 靳军）