環境園藝所國蘭研究取得突破性進展
2021-08-12 09:20  作者:環藝所2021-08-12  作者:環藝所

  國蘭是蘭科(Orchidaceae)蘭屬(Cymbidium)地生型小花種植物的統稱,在中國有幾千年的栽培歷史,享有“王者之香”“百草之長”的美譽。墨蘭(Cymbidium sinense)又稱報歲蘭,備受我國和受我國文化影響的亞洲國家人們的喜愛。南宋末期越時庚《金漳蘭譜》中描述墨蘭:“色深紫,有十五萼,干紫英紅,色映人目,如翔鸞翥鳳,千態萬狀;葉則高大剛毅勁節,蒼然可愛?!币蚱湄S富的瓣型、葉色以及香氣特征使得其成為研究蘭科植物進化的理想材料。
  近日,環境園藝研究所在國際著名期刊《Plant Biotechnology Journal》 (Q1/IF:9.803)上發表了題為“The genome of Cymbidium sinense revealed the evolution of orchid traits”的最新研究成果。環藝所楊鳳璽研究員為第一作者, 高潔、魏永路助理研究員為共同第一作者,環藝所朱根發研究員、福建農林大學劉仲建教授以及臺灣成功大學蔡文杰教授為通訊作者。

  該研究采用Nanopore 長片段測序結合 Illumina HiSeq 4000二代測序數據校正以及Hic建庫測序染色體掛載等技術對墨蘭基因組進行測序分析,首次獲得了我國傳統國蘭的基因組,也是迄今為止發表的蘭科植物屬種中最大的基因組。組裝的參考基因組大小為3.52 Gb,染色體掛載率97.79%,注釋獲得29,638個蛋白質編碼基因。同時,本研究基于高質量的墨蘭基因組序列結合系統的比較基因組學研究手段,對墨蘭的花型、花期、花色、花香以及葉色等5個重要觀賞形狀的進化以及分子調控機制進行了著重闡述,分析結果將為國蘭功能基因的育種應用和性狀定向改良奠定良好基礎。

  該項研究依托廣東省自然科學基金團隊項目(2017A030312004)、國家重點研發專項((2018YFD1000400, 2019YFD1001003)、廣東省科技計劃項目(2019B030316033)、廣州市重點研發項目 (201707010307), 以及廣東省現代農業產業創新體系(2021KJ121), 和省農科院學科團隊建設(202127 TD)等項目資助。
  “十三五”以來,環境園藝所國蘭研究團隊深入圍繞國蘭育種應用基礎研究的關鍵問題,在國蘭核心種質資源庫建立、重要性狀功能基因挖掘、分子標記開發和新品種選育、種苗繁育、花期精準調控等方面,承擔了包括國家自然科學基金、國家重點研發專項子課題、廣東省現代種業重點研發專項等在內20余個項目,發表JCR二區或IF3 以上的SCI論文10篇,選育國蘭新品種6個,獲國家授權發明專利5項, 軟件著作權13項,顯著提升我院蘭花學科在國內以及國際上的學術影響力。

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