近日，广东省农业科学院果树研究所欧良喜研究员团队，联合华南农业大学夏瑞教授团队，在荔枝资源群体遗传和果实性状形成研究领域取得了重磅进展：他们成功构建了迄今为止荔枝（乃至整个无患子科）最全面的遗传变异图谱，相关成果发表于国际顶级学术期刊《基因组生物学》（Genome Biology），为荔枝的遗传改良打开了全新的局面。
这项研究的起点，是藏在广州城市中心的 “全球荔枝基因库”—— 国家荔枝种质资源圃。作为国内最权威的荔枝种质保存平台，这里收集了来自全球各地的 276 份具有代表性的荔枝种质资源，几乎涵盖了目前已知的所有荔枝核心类群，从云南的野生种质，到海南、福建、广东的栽培品种，甚至包括海外引入的珍稀资源，是本次研究最珍贵的 “原材料”。
这些来自全球的荔枝种质，在外观、风味、性状上有着天壤之别：有的果大核小，有的清甜多汁，有的香气浓郁，有的耐贮运…… 为了搞清楚这些差异背后的遗传密码，研究团队对它们开展了迄今为止最全面的基因组与表型联合分析。
不同品种的荔枝果实
要完成这项庞大的研究，离不开精密的科研仪器作为支撑，整个研究的核心数据，都来自两台关键的科研设备：
1. 高通量二代测序平台：解码荔枝的基因天书
为了拿到 276 份种质的完整遗传信息，研究团队借助高通量二代测序平台，对所有种质进行了全基因组重测序，测序深度达到 20X，足以保证每个位点的遗传信息都能被精准捕捉。
通过这项技术，研究团队最终从这些种质里，鉴定出了 3450 万个高质量的双等位基因 SNP（单核苷酸多态性）—— 这些遍布全基因组的遗传变异标记，就像是荔枝基因里的 “拼图碎片”，研究团队把它们整合起来，最终拼凑出了荔枝迄今为止最全面的遗传变异图谱，这也是目前整个无患子科里，最完整的同类图谱。
2. 高效液相色谱仪：精准测量荔枝的 “甜度密码”
而针对大家最关心的 “荔枝甜不甜” 这个核心问题，研究团队则用到了另一台核心仪器：高效液相色谱仪（HPLC）。
他们采集了 190 个荔枝品种的成熟果实样品，用这台仪器对果实的糖组分进行了精准的分离和定量检测，清晰区分了每个品种里蔗糖、葡萄糖、果糖的具体含量，为后续的性状关联分析提供了最精准的表型数据，帮研究团队找到了调控荔枝甜度的关键基因。
有了基因组数据和表型数据的双重加持，研究团队进一步开展了全基因组关联分析（GWAS）。他们对 21 个果实品质相关性状 —— 如果实重量、种子大小、糖酸含量、果皮颜色等 —— 进行了系统的关联分析，最终鉴定出了460 个与果实性状显著相关的 SNP 位点，以及对应的 1807 个候选基因，这些基因就是调控荔枝果实品质的核心 “开关”。
其中，最受关注的就是调控荔枝糖分的关键基因 ——LcSAI。研究团队发现，这个基因编码的 β- 果糖呋喃苷糖酶（也就是转化酶），负责催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖，直接决定了荔枝果实里的糖组分和最终的甜度。
通过比较高蔗糖和高还原糖种质里这个基因的差异，研究团队还开发出了一个与糖组分、含量紧密连锁的分子标记。
荔枝群体结构与遗传多样性分析结果（图来源：广东省农业科学院果树研究所）
这个小小的分子标记，彻底改变了荔枝育种的逻辑：过去，荔枝育种要等果树长到 3-5 年甚至更久，等到它结出果实，才能知道它的甜度、品质如何，整个筛选过程往往要耗费十几年的时间。而现在，有了这个分子标记，在种子发芽的早期，只要取一点叶片做个简单的基因检测，就能提前筛选出高糖的优质种苗，育种周期可以被大幅缩短，这对荔枝育种来说，堪称 “加速器”！
除此之外，这项研究还系统揭示了荔枝的遗传多样性和群体结构，把 276 份种质清晰划分成了 4 个主要亚群，理清了不同荔枝类群的亲缘关系，为后续的荔枝遗传改良、新品种培育打下了最坚实的基础。
从一颗荔枝的清甜，到背后的基因密码，这项研究不仅解开了荔枝品质的遗传秘密，更为荔枝育种打开了全新的局面。未来，我们或许能更快吃到更甜、更优质的荔枝新品种，让这份夏日限定的快乐，变得更丰富、更普及。
相关论文信息DOI：10.1186/s13059-025-03693-5。
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