不同月季花型与花色比较

CGM第579期:月季泛基因组揭示广泛的遗传多样性与重要观赏性状解析

月季丰富的观赏性状背后藏着哪些结构变异?报告以泛基因组比较连接性状形成与遗传多样性,展示基因组信息如何支持定向育种。
张晓妮
张晓妮

青岛农业大学园林与林学院 · 教授

华中农业大学博士,中国农业科学院农业基因组研究所博士后,中国园艺学会女科学家分会秘书。长期从事观赏植物分子遗传与功能基因组学研究,主要围绕月季、康乃馨等重要观赏花卉,综合利用多组学技术解析重要性状形成的分子调控机制。先后主持博士后基金,广东省基础与应用基础研究基金面上项目,国自然基金青年项目等项目。在Nature Genetics、Plant Biotechnology Journal、Horticulture Research、Molecular Horticulture 等期刊以第一作者或通讯作者(含共同)身份发表学术论文10余篇。

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月季是重要的经济型观赏植物,广泛应用于切花生产、园林绿化及香料化妆品等产业。虽然月季及其野生近缘种等蔷薇亚属资源为新品种的培育提供了宝贵的材料,然而其普遍存在基因组杂合度高、倍性复杂、种间差异大等问题,严重制约了对关键性状遗传机制的解析与优良基因的高效利用。本研究从头组装23份代表性材料的高质量基因组,并结合3个已发表基因组,构建了包含55个单倍型解析的蔷薇亚属泛基因组,系统揭示了蔷薇亚属丰富的遗传变异图谱。基因组比较分析表明,不同组间存在广泛的基因渐渗,为远缘杂交利用提供了遗传基础。泛基因组分析鉴定了1,801,537个结构变异,并解析了持续开花、重瓣性及花瓣变色等重要园艺性状的遗传基础,鉴定CCD4同源基因为调控花瓣褪色的关键因子。进一步通过对异源多倍体Rosa gallica和三倍体Rosa hybrida ‘La France’的亚基因组分析,解析了现代月季重要育种材料的杂交起源。该研究为揭示月季基因组演化、挖掘重要性状调控机制及推动分子设计育种提供了重要理论依据和基因组资源。

原文研究示意图

参考文献

  1. Xiaoni Zhang, Lan Lan, Yingxue Yang, Huilin Guan, Dan Peng, Heling Jiang, Quanshu Wu, Rui Huang, Xuezhu Liao, Shengnan Lin, Desheng Gong, Bingyao Huang, Clement Bellot, Judit Szécsi, Manzhu Bao, Mohammed Bendahmane, Xiaopeng Fu, Zhiqiang Wu, Weihua Pan. Pangenomic analyses of rose uncover widespread structure variation and empower genomics-directed breeding. Nature Genetics. 2026;58(5):1164-1175. DOI: 10.1038/s41588-026-02569-z

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