首页 > 分享 > 市园科院在樱花起源、进化和花色变异研究方面取得新进展

市园科院在樱花起源、进化和花色变异研究方面取得新进展

花匠小妙招
2025-05-09 01:27

市园科院在樱花起源、进化和花色变异研究方面取得新进展

樱花是世界著名的木本观赏植物之一，因其美丽的花朵、缤纷的色彩和早春开花等特点而广受人们喜爱。樱花在世界各地广泛种植，尤其盛行于我国和东亚地区的日本等国家。但是目前关于樱花的起源和进化的研究还不充分，尚有一些争议，关于樱花观赏性状的遗传及分子调控机理解析也十分有限。
2023年2月14日，武汉市园林科学研究院在读博士聂超仁高级工程师与北京林业大学园林学院吕英民教授、华中农业大学园艺林学学院汪念副教授等在植物学经典权威期刊The Plant Journal发表了题为Genome assembly, resequencing and genome-wide association analyses provide novel insights into the origin, evolution and flower colour variations of flowering cherry的研究论文。该论文结合基因组组装、重测序和全基因组关联分析为樱花的起源、进化和花色变异提供了新见解。
该研究对中国本土的优良樱花品种“八重寒绯樱”进行了高质量染色体基因组组装，获得了目前已报道的最高质量的樱花基因组。同时，还对收集到的312 个樱花种质（160 个品种、77 个杂交F1和 75 个野生个体）进行了重测序，获得了 761267 个高质量的基因组变异。通过分析这312份种质的种群结构和遗传关系，该研究将这306份材料分为A、B、C三个进化枝。并根据系统发育分析，研究人员预测了樱花的两个起源。其中A 进化枝中的樱花起源于中国南方，例如喜马拉雅山脉或东南沿海山系，随后广泛种植或生长于华南、华中等区域。而另一分支则起源于中国东北，随后向南广泛种植于我国北方和东部区域形成B分支，同时另一支可能流向日本形成C分支。最后，研究人员对 312 份樱花种质进行了花色全基因组关联研究 (GWAS)，共鉴定出七个数量性状基因座 (QTL)，其中一个编码糖基化转移酶的基因被预测为一个QTL的候选基因。该研究结果提供了宝贵的樱花基因组资源，并对樱花的起源、进化和花色分子变异提供了新的见解。该研究的开展，为我国对樱花园林应用提供有力的理论支撑。
该研究第一作者为北京林业大学/武汉市园林科学研究院聂超仁博士，通讯作者为北京林业大学园林学院吕英民教授和华中农业大学园艺林学学院汪念副教授。同时丁昭全、夏文胜、孙宏兵、章晓琴、张思思、李娜，张英杰、王青华等也参加了本项研究。
该研究受到武汉市科技局知识创新项目（202202221011015010），武汉市园林和林业局科技项目(20174901，20221619)的资助。