In a nutshell: pistachio genome and kernel development

IF 8.1 1区生物学 Q1 PLANT SCIENCES New Phytologist Pub Date : 2025-03-19 DOI:10.1111/nph.70060

Jaclyn A. Adaskaveg, Chaehee Lee, Yiduo Wei, Fangyi Wang, Filipa S. Grilo, Saskia D. Mesquida-Pesci, Matthew Davis, Selina C. Wang, Giulia Marino, Louise Ferguson, Patrick J. Brown, Georgia Drakakaki, Adela Mena Morales, Annalisa Marchese, Antonio Giovino, Esaú Martínez Burgos, Francesco Paolo Marra, Lourdes Marchante Cuevas, Luigi Cattivelli, Paolo Bagnaresi, Pablo Carbonell-Bejerano, J. Grey Monroe, Barbara Blanco-Ulate

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简而言之：开心果基因组和果仁发育

坚果是所有食物中碳效率最高的蛋白质来源(普尔& &；她也是,2018)。开心果还富含不饱和脂肪酸、抗氧化剂和维生素(Tsantili et al., 2011；Marvinney et al., 2014；Noguera-Artiaga等人，2019；Polari等人，2019；Mandalari et al., 2021；德比郡等人，2023)。鉴于开心果树对非生物胁迫，特别是干旱和盐胁迫具有高度的适应性，预计在下个世纪面对气候变化时，它们将成为可持续营养的重要来源（Moazzam Jazi等人，2016），全球开心果产量在过去二十年中翻了一番多(联合国粮食及农业组织；https://www.fao.org/faostat/en/搜索/开心果;图1 a) .Fig。开心果的发展分为四个不同的阶段。(a)过去60年来美国开心果（开心果）产量与世界的比较(粮食及农业组织；https://www.fao.org/faostat/en/搜索/阿月浑子)。第三阶段的开心果（' Kerman '）在一棵树(b)和一根树枝上，(c)有坚果和内核解剖。(d) 2019年4月至9月在加利福尼亚州评估开心果的发育（整颗坚果、半颗坚果和果仁），并将其分为四个阶段，以日历时间和累积热量单位表示，以°C表示的生长度数（GDD）。棒，1厘米。评估定义的新阶段(e)整个螺母和内核区域增长(平方毫米),(f)干重(g)的整个螺母和内核,船体(g)颜色变化以L * a * b *颜色空间(L *,或轻盈,*或发红,和b *或黄色),(h)船体结构变化,壳牌和内核(公斤力),(我)在内核中脂肪含量(g 100克−1干重)和(j)内核颜色变化以L * a * b *颜色空间。（e-j）线表示拟合的线性和线性混合多项式模型作为热积累（GDD）的函数。误差条表示均值的标准差。（e-j）阶段在x轴下方用不同颜色的条形图表示。第一阶段，淡绿色；第二阶段，绿色；第三阶段，黄色；第四阶段，粉红色。开心果（Pistacia vera, 2n = 30）与腰果和芒果一起属于开心果科，是开心果属中唯一一种因其可食用果实而种植的物种。开心果树雌雄异株，风媒传粉。虽然通常被称为坚果，但开心果是植物学上开裂的核果，由三个主要组织组成：皮革状的外中果皮（外壳），石质的内果皮（壳）和可食用的种子(仁；图1 b, c)。以前将开心果的生长分为三个阶段：(1)果壳和壳的生长；(2)壳木质化；(3)核生长(Lin et al., 1984；Polito,Pinney, 1999;古德曼和Beede, 2004;Ferguson et al., 2005；Zhang等人，2021)。这些阶段由坚果和籽粒大小等生物特征参数定义，在过去指导了研究和农艺管理；然而，对开心果从坐果到收获的发育过程缺乏完整的生理评估。此外，更好地了解开心果核组成背后的分子机制可以为培育具有更高营养价值的开心果新品种和推进提高产量、降低成本和提高质量的管理策略提供坚实的基础。这些见解提供了可转移的知识，将有利于其他硬壳坚果作物的发展，如杏仁和核桃。在这里，我们提出了基础基因组资源和研究坚果的发展，这是迫切需要的，以支持对开心果生产不断增长的需求。我们已经生成了美国最重要的雌性品种P. vera ‘ Kerman ’的第一个染色体尺度参考质量基因组和注释，利用这一资源（可在https://pistachiomics.sf.ucdavis.edu/上获得）来解决有关开心果发育的分子基因组学的悬而未决的问题。我们结合转录组学和生理学数据，揭示了籽粒蛋白质积累和高不饱和脂肪含量背后的途径和调节因子。总而言之，这项工作产生了坚果发育的新模型，大大扩展了硬壳水果生物学的知识，将关键分子过程与开心果的营养状况联系起来，并支持种植者做出收获时间和灌溉等决策。

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New Phytologist 生物-植物科学

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期刊介绍： New Phytologist is an international electronic journal published 24 times a year. It is owned by the New Phytologist Foundation, a non-profit-making charitable organization dedicated to promoting plant science. The journal publishes excellent, novel, rigorous, and timely research and scholarship in plant science and its applications. The articles cover topics in five sections: Physiology & Development, Environment, Interaction, Evolution, and Transformative Plant Biotechnology. These sections encompass intracellular processes, global environmental change, and encourage cross-disciplinary approaches. The journal recognizes the use of techniques from molecular and cell biology, functional genomics, modeling, and system-based approaches in plant science. Abstracting and Indexing Information for New Phytologist includes Academic Search, AgBiotech News & Information, Agroforestry Abstracts, Biochemistry & Biophysics Citation Index, Botanical Pesticides, CAB Abstracts®, Environment Index, Global Health, and Plant Breeding Abstracts, and others.