科技日报 2019-05-09 作者：赵汉斌
开心果是世界上最重要的商业坚果作物之一，起源于伊朗。中科院昆明动物研究所与伊朗科尔曼大学教授阿里·艾斯迈利扎德合作，最近在开心果的沙漠极端环境适应，以及人工选择方面取得合作研究进展。
许多人不知道，开心果以前的中文名为“阿月浑子”，是漆树科黄连木属的一种落叶小乔木，其果实富含维生素、矿物质和抗氧化元素，具有低脂肪、低卡路里、高纤维的显著特点，对心脑血管疾病、老年性视网膜病变、防衰老等具有医疗保健功效，是世界坚果市场十分畅销的保健休闲食品，近年来已成为世界第五大坚果作物。
以沙漠干旱地区为家的“西域仙果”
开心果还是沙漠干旱地区盐碱地水土保持以及有高效经济产出的理想树种。自上世纪80年代以来，国内如云南省林科院、北京林业大学等科研机构，以及山东泰安、甘肃甘谷和陇南地区进行了开心果的引种试验，并以中国黄连木做砧木进行嫁接，但由于降雨量大、空气湿度高，果实、枝叶病害严重；同时，因光热条件不足、坚果开裂率低、品质差，因此普遍认为我国内地不具备发展开心果的自然条件。因此，深入了解这种具有重要经济、营养和药用价值的作物，探寻它对非生物胁迫所具有的超强适应性、对干旱和盐胁迫具有的耐受性，有助于理解生物对极端环境的适应以及人工选择作用机制。
综合开心果对环境条件、灌溉条件、土壤条件等的各项指标要求，我国新疆喀什地区是开心果的适宜栽培区之一。也正因为种植区独特的地理环境、特殊的水土和气候条件及人文因素，形成了喀什开心果特有的品质特性，有“西域仙果”的美称。
对极端环境适应和驯化机制揭晓
作为中科院昆明动物研究所访问学者，艾斯迈利扎德教授此前针对开心果做了大量研究工作，积累了不同品种种子和表型的大量数据。结合昆明动物研究所的基因组学和进化生物学学科优势，双方展开了合作。他们利用二代及三代测序技术绘出了开心果基因组草图，比较基因组的分析结果表明，开心果对环境压力的适应性可能与细胞色素P450和几丁质酶基因家族的扩增有关。针对耐盐实验前后的样本进行的比较转录组学研究，他们还发现茉莉酸生物合成途径在开心果耐盐性中起着重要作用。
“我们还对93个栽培种、14个野生种以及35个与野生开心果近缘物种进行了重测序，揭示了开心果的群体结构特征、遗传多样性以及驯化。”参与此项研究的吴东东博士说，他们发现在不同的野生开心果物种之间，存在频繁的遗传物质交流。比较群体基因组分析显示开心果大概在距今8000年前开始被驯化，并经历了二段式的驯化过程，一些古老的栽培品种显示与野生种具有更近的亲缘关系，而广泛栽培的品种则是经历了后期的育种以及改良。
研究中，他们还鉴定了驯化过程中受到人工选择的、与树体和种子重量、植株大小相关的关键基因。这些基因在开心果驯化过程中，与人工选择作用和农业经济性状密切相关。相关成果在线发表于权威期刊《基因组生物学》上。
