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記者9日從北京林業(yè)大學獲悉，首個梅花全基因組重測序研究完成，構(gòu)建完成了世界首張梅花全基因組變異圖譜。梅花全基因組重測序的完成將為其分子標記輔助育種的研究提供重要的理論框架，也將在應用上為其花色、花型、株型等重要觀賞性狀基因的遺傳選育及品種改良提供重要平臺，對梅花重要觀賞性狀的遺傳解析具有里程碑的作用。

該研究由北京林業(yè)大學張啟翔教授領銜的國家花卉工程技術研究中心，與青島華大基因研究院、深圳華大生命科學研究院及賓夕法尼亞州立大學等單位通力合作，4月27日完成，“梅花花部性狀的遺傳結(jié)構(gòu)”研究論文在《自然通訊》在線發(fā)表，鏈接為：https://rdcu.be/MJwC。

“梅花全基因組重測序順利完成，是繼梅花全基因組研究工作后的又一重要突破，將有助于開展梅花株型、花色和花型等重要觀賞性狀的分子標記輔助育種工作，有助于解析諸多重要性狀功能基因的遺傳機理，為梅花及相關種屬的分子育種奠定基礎;”“梅花花部性狀的遺傳結(jié)構(gòu)”項目首席專家、國家花卉工程技術研究中心主任張啟翔說，同時梅花全基因組重測序相關研究以及我們正在開展的其他后基因組學研究，對于我國花卉的基礎研究進展將產(chǎn)生深遠的影響。”

梅花，薔薇科李屬植物，我國是世界上重要的梅花起源和栽培中心，已有3000多年的栽培歷史，居中國十大名花之首，有花魁之稱。其生物學特性最為可貴之處在于花期早，可在晚冬及早春時節(jié)開花。作為一種重要的觀賞植物，梅花花色繁多、花香濃郁、花型極美，與松、竹并稱“歲寒三友”，并被賦予了“堅貞不屈”、“高雅脫俗”等精神特質(zhì)和文化表征，歷來頗受文人墨客推崇，留下諸多詠梅詩篇。此外，梅還有花梅與果梅之分，梅果還可加工成多種產(chǎn)品，極具營養(yǎng)價值。

據(jù)介紹，鑒于梅花栽培品種經(jīng)過長期的人工馴化和自然授粉，其遺傳背景極為復雜，為了揭示梅花和李屬的演化歷史，開展梅花分子標記輔助育種工作，揭示梅花重要觀賞性狀的遺傳機理，該項目選取333株梅花品種、15株野生梅花以及梅花的近緣物種山杏、山桃和李開展全基因組重測序研究，利用Illumina HiSeq 2000的測序平臺，平均測序深度19.3X，挖掘到534萬個SNP標記(單核苷酸多態(tài)性標記)，極大地推動了梅花群體遺傳學分析、全基因組關聯(lián)分析和李屬泛基因組研究的順利開展。

基于挖掘的SNP標記，以梅花的近緣物種山杏、山桃和李為外類群，構(gòu)建了梅花品種的系統(tǒng)發(fā)育樹，共有16個亞群(P1-P16)，從該亞群中選擇7個梅花品種和1個野生梅花，與梅花的近緣物種山桃、山杏、李進行深度測序和基因組組裝，結(jié)合已經(jīng)發(fā)表的桃和梅花基因組，開展梅花和李屬的泛基因組學研究。通過對測序序列組裝，Contig N50平均為15.5Kb，Scaffold N50平均為22.6Kb，對組裝序列進行注釋，梅花中有22499個核心基因，李屬中有19135個核心基因。在梅花基因組中有3364個特有基因，主要在類黃酮、苯丙烷類化合物、苯基丙胺酸等代謝通路中富集，與梅花花色、花香等重要的觀賞性狀形成相關。