我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
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”发表在aBIOTECH期刊。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。