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花兒為什么這樣紅？研究發現康乃馨遺傳機理

來源：光明網 ? 2022-03-24 15:18:57

近日，中國農業科學院深圳農業基因組研究所武志強團隊，聯合華中農業大學傅小鵬團隊對康乃馨栽培品種“斯嘉麗”進行了全基因組測序和組裝，并鑒定到調控康乃馨花色、花型和花香的關鍵基因，為解析康乃馨重要觀賞性狀的遺傳機理提供了堅實的理論基礎。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志(Plant Biotechnology Journal)》。

康乃馨花色絢麗，花型獨特，香氣馥郁，深受人們的喜愛。研究團隊利用第三代ONT、二代Illumina和HIC技術，對康乃馨栽培品種“斯嘉麗”進行了全基因組測序和組裝。康乃馨的基因全長為636.30 兆 (Mb)，重復序列占70.62%，共注釋到43925個基因，Contig N50和Scaffold N50分別為14.67兆(Mb)和38.55兆(Mb)。研究發現康乃馨與藜科大約在6400萬年前發生了分化，并經歷了一次近期的全基因組三倍化事件，這次加倍事件促進了與康乃馨特殊香氣丁香酚合成相關的基因的擴張。

基于基因組數據，對康乃馨紅邊花瓣進行代謝組分析，發現天竺葵素的積累促使花瓣紅邊的成色，葉黃素和多個類黃酮物質的共同積累，促使花瓣基部成黃色，基于轉錄組分析，篩選到MYBs，bHLHs 和WRKY44等基因共同作用于ANS調控康乃馨復色的形成。同時對丁香酚在不同時期花瓣的積累過程進行解析，發現其EGS基因存在于外顯子上的結構變異，可能是康乃馨丁香酚丟失的原因。另外，研究發現康乃馨A、C類基因的異位表達可能是影響重瓣型康乃馨形成的重要因素。該研究為開展康乃馨重要觀賞性狀的調控和遺傳改良提供了寶貴的數據信息和堅實的理論基礎，有效推動了康乃馨分子育種的進程。

據了解，該研究得到了國家自然科學基金、國家青年科學基金等項目的支持。

標簽： 栽培品種 遺傳機理 康乃馨花色 科學基金

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