植物馴化是一個長期的過程，會導致對人類表型的複雜表型遺傳修飾。 了解農作物的馴化歷史可以深入了解過去適應人類需求的遺傳基礎，並有助於提高未來的育種效率。

2019年11月2日遺傳學領域頂級學術期刊 Nature Genetics 雜誌在線背靠背發表了來自中國國內研究機構兩篇瓜類作物基因組研究的最新成果。這兩項研究分別構建了甜瓜和西瓜的全基因組變異圖譜，揭示了這兩種水果的馴化歷史及果實品質的遺傳分子機制。

來自中國農科院基因組所黃三文團隊聯合中國農科院鄭州果樹所（第一單位）徐永陽及西班牙巴塞隆納食品科學院JordiGarcia-Mas課題組共同通訊的題為「：A comprehensive genome variation map of melon identifies multiple domestication events and loci influencing agronomic traits 的研究論文。該研究分析了千餘份甜瓜種質資源的基因組變異，共鑑定了560萬個SNP。

以及北京市農林科學院（第一單位）許勇課題組聯合中國農科院鄭州果樹所劉文革課題組、美國康奈爾大學Boyce Thompson研究所費章君課題組和中國農科院深圳基因組所黃三文課題組共同通訊的題為：Resequencing of 414 cultivated and wild watermelon accessions identifies selection for fruit quality traits 的研究論文。該研究完成了完成了高質量的西瓜基因組序列圖譜。

此外，鑒於這兩項研究的重要性，Nature Genetics 雜誌還同期配發了德國萊布尼茲植物遺傳研究所的Martin Mascher教授等人題為：Sweet genes in melon and watermelon 的專評文章和以「Sweet sequencing」為題的社論文章。文章指出兩項研究利用群體基因組和數量遺傳工具，揭示了馴化如何改變西甜瓜的果實品質。

1. 來自來自中國農科院基因組所黃三文、徐永陽及西班牙JordiGarcia-Mas課題組將134個野生和1041個栽培甜瓜種質進行重測序，涵蓋了大部分分布，並構建了具有SNP的基因組變異圖，共鑑定了560萬個SNP。在此基礎上，發現甜瓜可能發生過三次獨立的馴化事件，其中一次發生在非洲地區，另外兩次發生在亞洲地區並分別產生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜兩個栽培亞種。三次獨立馴化「異曲同工」，都導致野生甜瓜失去了苦味和酸味並獲得了甜味。此外，通過全基因組關聯分析等手段，定位了200餘個與甜瓜苦味、酸味、果實大小、果肉顏色等性狀相關的候選基因和位點。此外，編輯工具CRISPR–Cas9已成功應用於包括黃瓜和西瓜在內的水果作物。因此，未來有希望開發有效的基因編輯以探索甜瓜的基因功能，並改善甜瓜的品質。

2. 來自北京市農林科學院許勇課題組、鄭州果樹所劉文革課題組、美國康奈爾大學費章君課題組和中國農科院黃三文課題組首先採用單分子測序、光學圖譜與Hi-C三維基因組聯合分析，完成了高質量的西瓜基因組序列圖譜。繼而，對400多份種質資源開展了基因組變異分析，共鑑定近2000萬個SNP。在此基礎上，首次明確了西瓜7個種之間的進化關係，發現野生黏籽西瓜是距現代栽培西瓜親緣關係最近的種群，也發現了利用野生西瓜進行抗性改良的基因組痕跡。此外，鑑定獲得了與果實含糖量、瓤色、形狀等性狀關聯的43個信號位點，提供了關鍵候選基因。

綜上所述，該兩項研究揭示了甜瓜和西瓜兩個密切相關物種的共性和作物進化差異,併合了人口基因組學和定量遺傳學工具來研究農作物的進化，為育種者提供了全面的育種目標。

此外，這兩項研究都表明西瓜和甜瓜都通過融合進化而失去了苦味，進而再通過不同的突變獲得甜味。

文章連結：

https://www.nature.com/articles/s41588-019-0522-8

https://www.nature.com/articles/s41588-019-0518-4

https://www.nature.com/articles/s41588-019-0529-1

https://www.nature.com/articles/s41588-019-0533-5