咖啡樹起源于非洲埃塞俄比亞西南部的高原地區，近幾百年來迅速成為世界第一大飲料作物。目前主要栽培的咖啡包括小粒種（Coffea arabica）、中粒種（C. canephora）以及埃塞爾薩種（C. excelsa）等。其中，小粒種為異源四倍體，而中粒種和埃塞爾薩種為二倍體。小粒種（阿拉比卡種）在三原種中風味品質最佳，兼具香味和酸味。
然而，主導咖啡種小粒種咖啡易受病害干擾，從而影響了品質和產量，其原因可能是其遺傳多樣性較低。目前，為了培育優質、抗病的小粒咖啡品種，研究者致力于將具有特殊風味物質和抗病等優異性狀關聯的等位基因或染色體片段從其它咖啡種導入主導種小粒種，而在全基因組范圍剖析三大類咖啡遺傳資源的種間遺傳分化及進化關系是咖啡分子育種的關鍵步驟。因此，中國熱帶農業科學院香料飲料研究所咖啡資源育種研究團隊聯合中國科學院武漢植物園研究人員對引種的20多個國家的三大類群咖啡的93份核心資源進行全基因組重測序分析，找到15367960個單核苷酸多態性（SNPs）。通過種群進化、群體遺傳分層分析發現三大遺傳咖啡類群高度分化，小粒種與其親本之一（中粒種）遺傳類群親緣關系較近；遺傳多樣性及遺傳分化全基因組掃描發現，在三大類群咖啡分化過程中有部分基因在單個種進化中獨立選擇，有少數基因是在多個分化過程中同時受到平行選擇，而這些基因所受選擇可能參與了三個咖啡種的適應性進化。同時，進一步分析了已報道的與咖啡因和風味物質合成相關的基因的SNP位點在三個遺傳類群分化過程中的差異，發現一些影響咖啡風味的脂類合成相關的SNPs在不同物種間表現出顯著的等位基因頻率偏差。該結果為咖啡優異性狀候選基因挖掘、親本選配等咖啡分子輔助育種提供理論分子依據。
該研究結果以“Resequencing 93 accessions of coffee unveils independent and parallel selection during Coffea species divergence”為題，由中國熱帶農業科學院香料飲料研究所咖啡團隊、中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室石濤副研究員（共同通訊，排名最后）聯合發表在植物分子生物學領期刊Plant Molecular Biology。論文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11103-020-00974-4。
圖1. 咖啡小粒種（Coffea arabica）、中粒種（C. canephora）以及埃塞爾薩種（C. excelsa）的種群遺傳分化
