我校花卉工程技術(shù)研究中心在龍游梅高質(zhì)量基因組組裝及曲枝性狀形成機(jī)制解析方面取得重要研究進(jìn)展,為梅花分子育種和觀賞性狀改良提供了重要的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
龍游梅是梅花的珍稀品種,因其枝條自然彎曲如游龍而得名,具有極高的觀賞價(jià)值和獨(dú)特的藝術(shù)魅力,但其曲枝性狀形成的分子機(jī)制長期以來并不明確。研究團(tuán)隊(duì)采用第三代單分子測序技術(shù),結(jié)合Hi-C染色體構(gòu)象捕獲技術(shù),成功完成了龍游梅染色體級別的高質(zhì)量基因組組裝。組裝獲得的基因組大小約為280 Mb,Contig N50達(dá)到15 Mb以上,注釋得到約2.8萬個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。該基因組組裝質(zhì)量高、完整性好,為深入解析梅花復(fù)雜性狀奠定了堅(jiān)實(shí)的遺傳基礎(chǔ)。
基于高質(zhì)量基因組,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對龍游梅的曲枝性狀開展了深入的分子機(jī)制解析。通過比較龍游梅(曲枝)與直枝梅的莖干分生組織轉(zhuǎn)錄組,結(jié)合激素含量測定、基因功能驗(yàn)證等實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),生長素信號通路關(guān)鍵基因的表達(dá)差異以及赤霉素與油菜素內(nèi)酯的協(xié)同調(diào)控,可能是導(dǎo)致龍游梅枝條獨(dú)特彎曲生長的核心原因。具體而言,龍游梅莖尖分生組織中生長素極性運(yùn)輸載體基因PIN1的表達(dá)模式發(fā)生改變,影響了生長素的不對稱分布;赤霉素生物合成關(guān)鍵基因GA20ox的表達(dá)上調(diào)與油菜素內(nèi)酯信號通路的交互作用,共同調(diào)控了細(xì)胞伸長與分裂的速率,最終導(dǎo)致枝條呈現(xiàn)規(guī)律性的左右交替生長,形成優(yōu)美的“游龍”形態(tài)。
該研究成果不僅首次在染色體水平上揭示了龍游梅的遺傳藍(lán)圖,更深入闡明了其標(biāo)志性觀賞性狀——曲枝形成的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。這一重要進(jìn)展屬于“工程和技術(shù)研究和試驗(yàn)發(fā)展”范疇,是基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合的典范。它不僅深化了我們對木本植物株型發(fā)育的認(rèn)識,也為通過分子設(shè)計(jì)育種定向改良梅花乃至其他觀賞樹木的株型提供了關(guān)鍵的候選基因和理論路徑。中心將繼續(xù)圍繞花卉重要觀賞性狀和抗逆性狀,開展深入的基因組學(xué)與分子生物學(xué)研究,推動(dòng)我國花卉種業(yè)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
如若轉(zhuǎn)載,請注明出處:http://m.uybbb.cn/product/5.html
更新時(shí)間:2026-06-19 15:24:52