在作物驯化与育种过程中，细胞质基因组 （线粒体与叶绿体基因组） 与核基因组之间的相互作用 （cytonuclear interaction） 被认为发挥着重要作用。然而，在葡萄驯化背景下，这一过程的动态变化仍鲜有研究。葡萄 （Vitisspp.） 作为全球重要的经济果树之一，不仅为人类提供了鲜食、酿酒和加工产品，更蕴含着丰富的抗逆基因资源。其悠久的栽培历史和广泛的生态适应性，使其成为研究作物驯化的理想模式植物。本研究选取了来源于4个不同野生和驯化葡萄群体，充分涵盖葡萄的遗传多样性，为解析葡萄驯化过程中核基因组与细胞质基因组的协同演化提供了理想的材料体系。

近日，中国热带农业科学院周永锋课题组在JIPB发表了题为“The cytonuclear interactions during grapevine domestication”的研究论文 （https://doi.org/10.1111/jipb.13968）。该研究基于野生与栽培葡萄材料，利用长读长测序数据分别组装获得了高质量的线粒体基因组、叶绿体基因组并首次构建了葡萄泛线粒体基因组 （pan-mitogenome） 和泛叶绿体基因组 （pan-plastome），揭示了线粒体基因组以结构变异为主，而叶绿体基因组以点突变为主。通过鉴定nuclear-mitochondrial segments （NUMTs） 和nuclear-plastid segments （NUPTs），研究发现NUMTs在栽培葡萄中更为丰富，且呈现出强烈的选择压力；而NUPTs则在野生葡萄中占据主导，揭示了葡萄驯化过程中核质互作的不同演化轨迹。此外，筛选出84个与核-线粒体互作相关的候选基因，值得注意的是，NUMTs附近的基因区间富集了更多参与核质互作的调控基因，揭示NUMTs可能通过介导核-线粒体信号联系，在驯化过程中发挥了桥梁作用。总之，本文提供了NUMTs在葡萄驯化过程中促进核质相互作用的证据，为核质互作对植物进化、遗传和育种的影响提供了新的见解。

周永锋团队专注于葡萄群体遗传学、数量遗传学与全基因组智能设计育种研究，在葡萄驯化基因组学、性状候选基因挖掘、适应性与有害变异解析等领域取得了一系列成果。团队以主要作者在《Nature Genetics》、《PNAS》、《Nature Plants》、《Nature Communications》等国际权威期刊发表高水平论文50余篇，并在“PAG”、“SMBE”等国际会议分享相关成果。团队目前在深圳、海南等地建设了葡萄种质资源平台，持续推动葡萄遗传改良与应用基础研究的前沿探索。团队始终致力于培养具备科研热情、扎实技能与创新思维的青年学者，欢迎对作物基因组学与智能育种感兴趣的优秀人才加入，共同探索植物科学的广阔未来。

中国热带农业科学院研究员周永锋、博士后李超超、深圳职业技术大学管理学院教授田玲为论文通讯作者，中国农业科学院与青岛农业大学园艺学院联培硕士生侯婷、湖南农业大学园艺学院讲师许延帅为论文共同第一作者。本研究获得了深圳职业技术大学科研项目 （Grant No. 6024330001K）、国家自然科学基金 （No. 32372662）、国家优秀青年科学基金 （海外）、国家重点研发计划 （No. 2023YFD2200700） 等项目资助。