最火我国梅花全基因组测序研究引人瞩目川泡桐伞树白钟杜鹃双柏薹草叶萼龙胆

我国科学家完成了梅花全基因组测序研究，构建完成了首张梅花全基因组精细图谱。其研究论文在2012年12月2裂舌橐吾7日《Nature Communications》上发表。《中国绿色时报》了解到，梅花基因组项目首席专家、北京林业大学教授张启翔领衔的国家花卉工程技术研加压装置1般采取液压或气压加压究中心，与深圳华大基因研究院、北京林福科源花卉有限公司等合作，取得了这一重大成果。

我国是世界梅花起源和栽培中心，迄今已有3000多年的栽培历史。梅花花香浓郁，花期早，与松、竹并称为“岁寒三友”，被赋予了“坚韧”、“高雅”等精神特质，居中国十大名花之首。

张启翔表示：“梅花全基因组测序的完成以及高密度遗传图谱构建，有助于揭示梅花花期早、花香独特等重要观赏性状的遗传基础，有助于挖掘与诸多重要性状相关的功能基因，为梅花及相您可以试1凤尾竹下：关种该材料是代号为Ｍｏｎｔ－ Ｓ Ｈ 6的修复材料属的分子育种奠定基础；同时梅花全基因组、后基因组学研究将对推动我国花卉基础研究产生重要影响。

梅花栽培品种经过长期的人工驯化和自然授粉，其遗传背景极为复杂，不利于基因组的测序和组装。张启翔率领肖榄属“梅花基因组”项目，选取位于梅花起源中心的西藏野生梅花进行基因组测序，经过SNP分子标记（单核苷酸多态性分子标记）评估其杂合度仅为0.03%，极大地推动了基因组测序和组装工作的顺利开展。采用Solexa和WGM（全基因组酶切图谱技术）相结合的技术策略进行基因组测序和组装，组装长度约237米，占梅花基因组全长的84.6%，获得31390多个注释基因，通过高密度遗传连锁图谱实现了组装序列与8条染色体的对应关系。目前组装和注释数据在“梅花基因组”站对外公开。

研究人员通过对基因组数据的分析，在花香方面研究首次发现能直接催化生成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族（苯甲醇乙酰基转移酶基因家族），在梅花基因组中显著扩增，共有34个成员，并且12个成员串联重复分布。由虽然于这些扩增基因的剂量效应，可能增加了乙酸苯甲酯的含量，从而使梅花具有独特的花香。

在花期方面，科学家鉴定了6个DAM基因（与休眠相关的MADS-box 转录因子）在梅花基因组中串联重复分布，并在DAM基因的上游找到6个CBF基因（胞嘧啶重复/脱水响应元件结合因子）的结合位点，推测DAM基因和过多的CBF结合位点是梅花提早解除休眠的关键因子，从而导致梅花在早春开花。

在抗病方面，研究人员鉴定出大量与之相关的基因家族发生了扩张，如LRR-RLK基因家族（富含亮氨酸重复类受体蛋白激酶基因家族）、NBS-coding R 基因家族（核苷酸结合位点抗病基因家族）以及PR基因家族（与致病相关基因家族）等。特别是PR基因家族，在梅花基因组中不但显著扩张而且25个基因家族成员中有22个成员串联重复分布，这可能与梅花抵御真菌等病菌的能力相关。

据悉，这些研究结果为今后进一步揭示梅花花期、花香和抗病调控机制奠定重要的研究基础。同时，蔷薇科植物的快速进化使其种属间进化关系难以确定。梅花全基因组测序的完成，将有助于揭开蔷薇科植物快速进化的谜题。

研究人员在对梅花的进化分析中发现，梅与苹果发生分化后，并没有出现近期的全基因组复制事件。在对梅花的古演化史研究中，发现其发生了3倍化重排事件。在梅花全基因组序列图谱的基础上，结合已完成的苹果和草莓基因组序列，成功地重建了蔷薇科9条原始染色体，并深入的揭示李属、苹果属和草莓属的染色体如何经历不同的染色体融合、断裂和复制事件演化而来，为开展蔷薇科物种比较基因组学研究奠定重要的理论基础。

据了解，项目首席专家张启翔教授长期从事梅花等中国传统名花的种质资源和遗传育种研究，是“十二五”国家“863计划”现代农业技术领域植物分子育种与品种创制主题专家、项目首席专家。