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                      基因组所联合华中农大解码康乃馨高质量参考基因组

                      2022-03-09 07:00:00来源:

                      【字体:

                        

                      康乃馨(Dianthus caryophyllus)是石竹科石竹属多年生植物。因其花色绚丽,花型独特,香气馥郁,深受世界各地人民的喜爱,被称作世界'四大切花'之一,具有极高的观赏价值和经济价值。


                      35日,基因组所武志强团队,联合华中农业大学傅小鹏团队,在国际著名学术期刊《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》上发表了题为"Integrated multi-omic data and analyses reveal the pathways underlying key ornamental traits in carnation flowers"的研究论文。



                      研究团队利用第三代ONT、二代IlluminaHIC技术,对康乃馨栽培品种'斯嘉丽' D. caryophyllus, cultivar 'Scarlet Queen')进行了全基因组测序和组装。康乃馨(2n=30)的基因全长为636.30 Mb,重复序列占70.62%,共注释到43,925个基因,Contig N50Scaffold N50分别为14.67 Mb38.55M。研究发现康乃馨与藜科在~64.07 MYA发生了分化,并经历了一次近期的WGT事件,这次加倍事件促进了康乃馨特殊香气丁香酚合成相关的基因的扩张。


                      基于基因组数据,对康乃馨红边花瓣进行代谢组分析,发现天竺葵素的积累促使花瓣红边的成色,叶黄素和多个类黄酮物质的共同积累,促使花瓣基部成黄色,基于转录组分析,筛选到几个MYBs, bHLHs WRKY44等基因共同作用于ANS调控康乃馨复色的形成。同时利用GC-MS以及转录组对丁香酚在不同时期花瓣的积累过程进行解析,发现其EGS基因存在于外显子上的结构变异,可能是康乃馨丁香酚丢失的原因。另外,研究发现康乃馨AC类基因的异位表达可能是影响重瓣型康乃馨形成的重要因素。



                      本研究组装了高质量的基因组,有助于解析康乃馨的起源与演化研究。同时,鉴定到的调控康乃馨花色,花型和花香的关键基因,为开展康乃馨重要观赏性状的调控和遗传改良提供了宝贵的数据信息和坚实的理论基础,对推动康乃馨分子育种具有里程碑式的意义。


                      基因组所博士后张晓妮为论文第一作者,基因组所武志强研究员和华中农业大学傅小鹏教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然基金、国家青年科学基金以及深圳市科创委等的支持。


                      相关论文信息:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13801

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