CGM第473期：多组学分析助力百合关键性状形成和演化研究

百合（Lilium）是一种重要的观赏植物，全球有超过100种野生百合，其中55种原产于中国。经过长期的自然杂交和人工选育，目前已有10,000个以上栽培品种。然而，百合的基因组非常庞大，研究难度极高。为此，我们采用了先进的PacBio HiFi测序技术和Hi-C技术，成功绘制了泸定百合（Lilium sargentiae，基因组大小35.66 Gb）和嘉兰百合（Gloriosa superba，基因组大小5.09 Gb）的高质量基因组图谱。

研究发现，泸定百合庞大基因组的形成主要与全基因组复制事件和长末端重复逆转录元件（LTR-RTs）的持续活跃有关。我们首次利用近百种百合属内野生种与栽培品种的核基因数据对百合属进行系统发育分析和共享基因组单倍型分析，揭示了百合栽培品种的多样性、独立起源及其亲本起源。此外，研究还发现，与蔗糖和淀粉代谢相关的基因家族在泸定百合基因组中显著扩张，这些基因在调控百合鳞茎发育过程中起着重要作用。XTH22、SOC1和AP1/FUL同源基因分别参与调节百合鳞茎的发育、芽生长转化和花芽生长转化。

本研究增进了我们对泸定百合基因组结构和功能的理解，为解析植物基因组进化提供了新的案例，并为百合的分子育种奠定了理论基础，未来有望通过基因编辑等技术培育出抗病性更强、花期更长、花色更丰富的百合新品种。