近日,中國農業科學院深圳農業基因組研究所解析了簕杜鵑的演化歷史,揭示了甜菜堿合成通路參與基因的表達模式與簕杜鵑花色形成之間的關聯性,為進一步研究簕杜鵑重要觀賞性狀提供了理論依據。相關研究發表在《園藝研究(Horticulture Research)》上。
簕杜鵑又名三角梅,具有重要的園藝、生態和經濟價值,然而,簕杜鵑品種數量較少,多樣性不豐富,遠不能滿足市場的多元化需求,為此,需要一個高質量簕杜鵑基因組為精準高效分子育種提供導向和理論基礎。
該研究組裝了簕杜鵑栽培種“巴特夫人”的基因組,基因組大小約5G,共有34條染色體,注釋得到了86572個基因。研究進一步對簕杜鵑在內的九種石竹目植物進行了系統發育學分析,發現石竹目內部廣泛存在遠古基因流事件,導致了內部系統發育關系的紊亂。此外,研究進一步解析了石竹目下甜菜堿和花青素合成通路,發現花青素合成物種仍然保留有完整的甜菜堿合成通路,但是部分甜菜堿合成物種丟失了部分花青素合成的關鍵基因,并且每個物種都具有各自獨立的通路擴增途徑。該研究為豐富簕杜鵑花色、提高其觀賞性提供了理論基礎。
該研究得到了中國農科院南繁研究院項目、國家自然基金項目、深圳市農業合成生物學重點實驗室等項目支持。(通訊員 馬昕怡)
原文鏈接:https://doi.org/10.1093/hr/uhad124