鳄梨（Persea americana Mill.）俗称牛油果，原产热带美洲，分布范围从中美洲延伸至哥伦比亚及西印度群岛。作为樟科中享誉世界的热带水果，素有“植物奶油”之称，与楠属植物亲缘关系较近。历经近万年的长期驯化与人工选育，鳄梨已演化出形态与风味各异的众多品种。目前市场上主流的栽培品系主要有三种：墨西哥品系、危地马拉品系和西印度群岛品系。然而，这些品系的亲缘关系尚不清楚。我院宋钰课题组以不同品系的鳄梨为实验材料，采用Illumina短读长序列与PacBio长读长序列混合组装的策略，组装六个线粒体基因组，并进行了比较基因组学和系统发育基因组学研究。

图1 鳄梨（Persea americana）的线粒体基因组组装图谱A和物理图谱B

  本研究共获得六份鳄梨线粒体基因组序列，其中一份为两个完整的环化基因组，长度为851,448 bp；其余五份为不完全组装序列，长度在794,676–851,356 bp之间。六个线粒体基因组均编码42个蛋白编码基因、25个tRNA基因及3个rRNA基因，其中 atp9基因为双拷贝形式。结构比较分析显示，上述线粒体基因组中包含1,198–1,344个散在重复序列（DR）、24–38个随机重复序列（TR）及267–286个简单序列重复（SSR）。这些重复序列是物种分化过程中驱动结构变异与重组事件的关键因素。与已发表的檬果樟及莲叶桐线粒体基因组相比，鳄梨线粒体基因组存在大量重组与基因重排事件，仅保留9个跨物种保守的基因簇。在基因迁移方面，鳄梨线粒体基因组中共检出35个源自叶绿体基因组的同源片段，以及1,664个源自核基因组的同源片段，表明其驯化历程中存在细胞器基因组与核基因组之间的遗传信息迁移。进一步分析发现，六个不同品系的鳄梨线粒体基因组间共存在16–743个突变事件，包括11–707个碱基替换与5–36个插入缺失。线粒体基因与叶绿体基因在密码子使用偏好上表现出明显差异。在叶绿体基因中，rpoB、rpoC2与 ycf1基因检测到显著的正选择信号，提示这些基因可能在鳄梨适应性进化中发挥重要作用。基于线粒体基因、叶绿体全基因组及核糖体顺反子数据集构建的系统发育关系显示，不同品系鳄梨的细胞质遗传与核基因组遗传呈现不一致的拓扑结构，存在明显的核质冲突，反映了鳄梨驯化过程中可能存在杂交。

图2 鳄梨不同品系间的核质冲突A及其系统发育关系B

  研究结果以" The complete sequence and comparative analysis of avocado mitochondrial genomes"为题发表于国际植物学期刊《Tree Genetics & Genomes》。我院硕士应届毕业生刘彦余为论文第一作者，宋钰教授为通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金（32260060）和广西科技基地和人才专项（GuikeAD23026281）的支持。