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加州大學戴維斯分校解鎖開心果基因組 揭開永續農業新篇章

加州大學戴維斯分校的研究團隊成功為全球最廣泛種植的開心果品種「克曼」繪製出染色體級別的參考基因組。

開心果(Pistacia vera)是一種具有卓越氣候適應性和營養價值的永續堅果作物。它屬於漆樹科,與腰果和芒果同科,是漆樹屬中唯一以食用果實為目的而種植的物種。

雖然常被稱為堅果,但從植物學角度來看,開心果其實是裂果核果,由三種主要組織構成:皮革狀的外中果皮(果殼)、堅硬的內果皮(硬殼)以及可食用的種子(果仁)。

開心果富含不飽和脂肪酸、抗氧化劑和維生素。由於開心果樹對非生物壓力(特別是乾旱和鹽鹼)具有高度適應性,在未來氣候變遷的挑戰下,它被視為永續營養的重要來源。過去二十年間,全球開心果產量已翻倍增長。

「雖然科學家們之前已經對開心果進行過DNA定序,但新的基因圖譜更加詳細和精確,」加州大學戴維斯分校的研究員J. Grey Monroe博士表示,「新參考基因組的精確度提升,就像是從手繪地圖升級到Google Earth的衛星影像。」

研究團隊還確定了從開花到收穫期間堅果生長的四個關鍵階段,提供了完整的生理評估,包括硬殼形成和果仁生長。

「瞭解堅果在生長過程中的變化,將幫助農民做出更好的決策,例如何時灌溉,從而實現更永續的開心果生產,」同樣來自加州大學戴維斯分校的Bárbara Blanco-Ulate博士說。

「更精確的發育評估也能幫助種植者制定更好的收穫策略,避免蟲害和真菌感染等問題。重要的是,我們不僅詳細記錄了開心果的物理變化,還揭示了這些特徵背後的基因和分子驅動因素。」

「基因組序列包含了關於不同基因在堅果生長季節中如何表現的前所未有的資訊。」

研究人員還發現了影響開心果營養價值的基因和途徑,包括蛋白質和不飽和脂肪酸的累積機制,這對其儲存期限和飲食效益至關重要。

「我們正在獲取關於這些營養特性如何在開心果中形成的資訊,以及如何從管理角度來改善這些特性,」Blanco-Ulate博士補充道。

這項研究成果已發表在《新植物學家》期刊上。

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Jaclyn A. Adaskaveg 等. 開心果基因組與果仁發育:從基因到收穫. 新植物學家, 2025年3月19日線上發表; doi: 10.1111/nph.70060