实验室张绍铃教授团队近日在期刊Genome Biology在线发表了研究论文“Diversification and independent domestication of Asian and European pears”（IF5year=13.554）。该研究成果以南京农业大学为第一完成单位，南京农业大学梨工程技术研究中心张绍铃教授为通讯作者，吴俊教授为第一作者，陶书田副教授为共同第一作者。文章不仅揭示了梨的起源与传播路径，同时发现了亚洲梨与西洋梨的独立驯化事件。

基于重测序的梨群体遗传关系和基因交流

“梨是世界性栽培的重要果树，其栽培历史可以追溯到3000多年前。中国、日本、韩国都以亚洲梨为主，果实以圆形为主，口感甜脆，在树上成熟后即可采食。目前的栽培种主要包括白梨、砂梨、秋子梨和新疆梨；而欧美国家以西洋梨为主，果实以葫芦形为主，采收后通常需要经过一段时间的‘后熟’（类似猕猴桃）才能食用，口感软绵，酸甜，具有浓郁芳香味。栽培种只有1个，统称为西洋梨。”南京农业大学梨工程技术研究中心主任张绍铃教授介绍。由于梨为典型的自交不亲和性物种，也就是说，同一品种授粉后通常不能正常结实，这一生殖特点使得梨的杂合度非常高，品种资源间存在广泛的基因交流和遗传重组。因此，梨的遗传背景及关系的研究一直是难点，对不同种的分化和遗传关系也一直未有清楚的认知。该团队在已完成的梨全基因组图谱基础上，收集了来自26个国家的113份代表性梨种质资源，并进行了重测序和群体遗传研究，将梨的繁衍和变迁历史一直追溯到了数百万年前，就像是为梨这个大家族描绘了一个完整又详细的“族谱”。

亚洲梨（左）与西洋梨（右）

据论文第一作者吴俊教授介绍，该研究揭示了梨的起源、传播、分化与驯化历程，明确了梨家族内的“亲属关系”。证实梨最早起源于中国的西南部，经过亚欧大陆传播到中亚地区，最后到达亚洲西部和欧洲，并经过独立驯化而形成了现在的亚洲梨和西洋梨两大种群，两者的分化时间大约发生在6.6-3.3百万年以前，也就是说，在成为栽培种之前，野生的亚洲梨与西洋梨就分化了，由于东、西方人的不同驯化方向，而形成了差异较大的栽培种群。研究发现，在亚洲梨和西洋梨基因组的选择驯化区间，存在与生长发育、抗性等重要性状相关的候选基因，例如，果实大小、糖酸、石细胞、香味形成等。其中，糖合成代谢相关的基因最多，表明梨果实的甜度提高是人工驯化的重要方向。

有趣的是，研究还发现，在2000多年前，亚洲梨和西洋梨曾经发生过“通婚”，从而形成了一个新的种间杂交种——新疆梨（以“库尔勒香梨”为代表），从发生年代来看，该种间杂交事件的发生很可能与丝绸之路的文化物资交流有关。

梨主要栽培种的驯化与分化关系

同时，研究还指出，梨通过花柱S-RNase基因快速进化和平衡选择，来保持自交不亲和性，从而促进了梨的异交和高度遗传多样性。

该论文系统研究了全球范围分布的梨野生和栽培资源，丰富了基因组遗传变异信息，进一步结合驯化选择区域以及数量性状遗传定位，将推动梨的遗传研究和分子育种进程。

本研究的主要合作单位包括河北省农科院石家庄果树研究所、华大基因、以及美国的伊利诺伊大学香槟分校和康奈尔大学。

以张绍铃教授为首的南京农业大学梨工程技术研究中心主要从事梨种质资源与遗传育种，梨自交不亲和性机理，基因组与功能基因，品质形成机制与调控等方面的研究。已在Genome Research、Plant Cell、Plant Journal和New Phytologist等杂志上发表了多篇高水平研究论文，其中一篇论文入选ESI高被引论文，得到了国内外同行的高度关注和认可。