长江日报大武汉客户端2月17日讯(记者明眺生 通讯员杨蕴焓)樱花的“老家”在哪儿?这一直是个令人挠头的问题。17日,长江日报记者获悉,为弄清此事,武汉一支樱花科研团队携手全国两所高校的专家学者,对樱花基因组开展了历时近4年的科学研究,取得进展。
八重寒绯樱基因组图谱。市园林科学研究院供图
樱花是世界著名木本观赏花卉之一,因花朵美丽、颜色丰富和早春开花等特点,备受人们喜爱。目前,樱花在世界各地广为分布,特别是中国和东亚地区的日本等国,种植更广。然而,由于研究不够充分,关于樱花的起源、进化和花色变异等问题,学术界一直众说纷纭。
市园林科学研究院培育的国樱新品种楚天飞雪。记者李永刚 摄
为弄清这些问题,市园林科学研究院以高级工程师聂超仁为主的樱花科研团队,与北京林业大学教授吕英民、华中农业大学副教授汪念合作,从2019年起,对樱花的基因组组装、重测序和全基因组关联分析等问题,展开探索研究。
聂超仁等在国际植物学权威期刊发表的论文(截图)。市园林科学研究院供图
2月14日,聂超仁、吕英民、汪念合作撰写的一篇樱花科研论文,在世界植物学权威期刊《the Plant Journal》在线发表。基于樱花基因组研究,该论文得出结论:樱花起源于中国西南、东北两个地区,之后分成三支传向世界各地。
市园林科学研究院培育的国樱新品种楚锦。记者李永刚 摄
17日,聂超仁在接受长江日报记者采访时说,他与合作伙伴从中国本土优良樱花品种“八重寒绯樱”入手,对其进行基因组研究,绘出基因组图谱。然后,以其为模板,将收集到的312个国内外樱花种质资源进行基因组重测序,逐一绘出基因组图谱,并与其进行比对,获得了76万余个高质量的基因组变异数据。
市园林科学研究院樱花种质资源库的樱花。记者李永刚 摄
随后,科研人员发现,这300余份种质资源分为三个进化枝。通过对樱花的亲缘关系进行深入分析,认为全世界的樱花有两个起源地:一个位于中国西南地区,主要是喜马拉雅山脉东部山区,之后向东部、东南部扩展,形成A分支。另一个起源地位于中国东北地区,后来一支向南扩展至中国北方和东部区域,形成B分支;一支由东北流向日本,形成C分支。
2月17日,聂超仁在苗圃对樱花树苗进行整形修剪。通讯员杨蕴焓 摄
科研人员还对这些樱花种质资源进行全基因组关联研究,发现染色体中有一种名叫编码糖基化转移酶的基因,在樱花花色素的形成中,起到了重要作用。
聂超仁在观察樱花长势。肖茗予 摄
聂超仁称,基因组研究是目前世界上研究植物亲缘关系最先进、最精准的手段。这项研究成果有助于樱花科研的深入开展,以及樱花在园林绿化上的应用。比如,找到了形成樱花花色素的基因,相当于找到了调控樱花花色的“开关”,为今后培育更多花色丰富的樱花新品种,奠定了基础。
市园林科学研究院培育的国樱新品种楚红。记者明眺生 摄
市园林科学研究院于2011年启动樱花科研。2020年10月,该院建设的樱花种质资源库,成功入选国家级花卉种质资源库。截至目前,该资源库共收集了国内外樱花种质资源100余种、1000余份。
市园林科学研究院培育的国樱新品种楚园丰后。记者明眺生 摄
近几年,以聂超仁为主的该院樱花科研团队,先后培育出了8个“楚系”中国樱花新品种,其中楚红、楚锦、楚园丰后、楚天飞雪四个新品种,已通过国家林业和草原局新品种鉴定,该团队因而被誉为“国樱探路者”。
【编辑:邓腊秀】
【来源:长江日报-长江网】