Mol. Plant | 中国热科院联合百迈客生物发表番木瓜品种改良最新成果 |

发布于 2026年1月15日

2025年12月23日，中国热科院生物所、热带作物生物育种全国重点实验室联合南方科技大学、中科院分子植物科学卓越创新中心、中国科学院大学、热科院椰子所、Nature Source Improved Plants, Mexico和百迈客生物等国内外科研单位在中科院1区Top期刊Molecular Plant（影响因子：24.1）发表了题为“Genomic insights into stepwise selection reshaping fruit traits and male-biased selection driving hermaphroditism in papayas”的最新研究论文，其中百迈客生物生信工程师戴鹤为该论文共同作者。

该研究构建两个表型差异的菜用型和果用型两性株栽培品种的高质量基因组及其单倍型分型的性别决定区（SDRs），破译了番木瓜果实产量和品质性状逐步选择及其两性株性状独特起源的遗传基础。百迈客生物为该研究提供了基因组、群体、转录组测序及部分分析服务！

研究背景

番木瓜（Carica papaya）是中国和世界热带地区最重要的热带水果之一，被世界卫生组织列为最有营养价值的十大水果之首，同时也是研究热带树木和水果果实性状及性别决定遗传与基因组学的理想模型系统。然而，番木瓜关键果实驯化性状的形成及商业上至关重要的两性株现象的基因组基础仍知之甚少。

研究内容

团队经过十年努力，搜集了来自全球4大州20多个国家地区的340多份番木瓜种质资源，开展核心种质鉴定和育种技术攻关，保存了超过300份番木瓜核心种质并建立了成熟高效的遗传转化技术体系。团队通过对野生型、菜用普通型和鲜食水果型番木瓜的群体基因组分析，阐明了其驯化历史和地理传播模式。

基于全重实验室热带生物组学大数据中心的全基因组选择和分子设计育种技术体系，鉴定出了42个与果实大小、甜度和维生素C含量等关键育种性状显著相关的分子标记。

整合正向遗传学和基因编辑等功能实验证据鉴定了控制番木瓜果实大小、甜度和维生素C含量的关键选择基因，揭示了驯化和改良过程中针对CpPUP11和CpICMT的分步式选择重塑果实大小，以及针对CpMAPK1、CpCOX、CpCIN和CpUBE3的人工选择提升果实甜度和维生素C含量的遗传基础（图1和图2）。

同时，研究者发现从野生雄株到栽培两性株性别转换的两次独立事件（MSY1-HSY1和MSY3-HSY3），形成了两个独特的两性株特异性Yh品系（HSY1和HSY3），揭示了一条独特的雄性偏向的两性株进化路径。

这种性别转换是由针对雄性偏好基因的选择驱动的，并在Yh连锁区域中定位了一个与性别转换密切相关13 bp串联重复结构变异（HSY3-TR-13bp）。该两性株特异性变异位于雄性偏好基因CpPGLP1A中，且被HSY3群体选择固定（图3）。