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环艺所与中国农科院深圳基因组所合作解析姜荷花重要性状遗传机制

时间:2022-10-10 11:29 来源:环艺所 【字体:

  近日,环艺所特色花卉研究室与中国农科院深圳基因组所(简称基因组所)合作完成的研究论文“The genomic and bulked segregant analysis of Curcuma alismatifolia revealed its diverse bract pigmentation”在aBIOTECH期刊发表。基因组所廖雪竹博士、环艺所叶远俊博士和基因组所张晓妮博士为论文的共同第一作者,环艺所朱根发研究员和基因组所武志强研究员为论文的通讯作者。

  姜荷花(Curcuma alismatifolia Gagnep.)又称“热带郁金香”(Summer tulip)、“暹罗郁金香”(Siam tulip),是姜科姜黄属的新兴热门切花,具有重要的药用、观赏价值和市场应用潜力。作为姜荷花最重要的观赏性状,苞片颜色受到育种家和研究者越来越多的关注。解析姜荷花苞片颜色形成的机制,将为这种新的观赏花卉的开发提供理论参考,同时为姜荷花精准高效的分子设计育种奠定基础。

  研究团队利用三代HiFi、二代MGI和Hi-C数据,对姜荷花栽培品种“清迈粉”进行了全基因组测序和组装。研究发现,姜荷花与姜科植物姜大约在1,190万年前发生了分化,并经历了一次姜科共有的全基因组加倍事件。利用清迈粉和具有纯白不育苞片的品种“乡村雪”的不同组织部位和发育时期进行转录组测序,确定了姜荷花产生不同颜色苞片的关键基因。同时通过集团分离分析法(BSA)定位到同样的F3'5'H基因,发现姜荷花苞片颜色性状在群体水平发生分化,其可育苞片和不育苞片的形态和颜色在不同品种间差异巨大。这项工作为了解姜荷花苞片颜色形成的机制打下了基础,并对培育具有丰富苞片颜色的姜荷花新品种起到重要的促进作用。

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