福建农林大学陈世品教授团队在壳斗科花果发育及抗病进化机制方面取得重大进展
福建农林大学陈世品教授团队在壳斗科花果发育及抗病进化机制方面取得重大进展
发布时间 ：2025-06-13 作者：涂雄德、陈世品 信息员：林学院
近日，福建农林大学林学院陈世品教授课题组在国际著名期刊Molecular Horticulture发表题为Genomic insights into Castanopsis carlesii and Castanea henryi:flower and fruit development and evolution of NLR genes in the beech-oak family的研究性论文。该团队首次获得壳斗科热带亚热带树种米槠（Castanopsis carlesii）与锥栗（Castanea henryi）的染色体级别基因组，通过比较基因组解析了壳斗科植物花果发育分子调控网络及NLR抗病基因的适应进化机制。研究为濒危物种遗传多样性保护、经济性状分子育种及被子植物适应性辐射提供了重要的理论依据。
壳斗科是北半球温带森林的重要建群类群，包含约8属900余种，生态与经济价值显著。当前壳斗科基因组学研究多集中于栎属和栗属，锥属等其他类群研究相对薄弱，限制了对壳斗科植物适应性进化机制和重要性状分子基础的深入理解。
本研究围绕壳斗科重要树种米槠和锥栗，完成了高质量基因组的组装与注释，系统解析了其花果发育的分子机制与抗病基因的适应性进化特征，填补了锥属基因组研究的空白。研究结果显示，米槠和锥栗的基因组大小分别为927.24 Mb和780.10 Mb。系统发育分析表明米槠与甜槠亲缘关系最近，而锥栗与板栗亲缘关系最近。在功能基因方面，研究鉴定了米槠MADS-box基因家族并构建了花器官及壳斗发育的分子调控模型，同时揭示了果实发育过程中蔗糖与淀粉代谢的动态调控机制，构建了果实能量转换的关键调控网络。此外，本研究对壳斗科NLR类抗病基因进行系统分析，发现其在多个物种中发生扩增，呈簇状分布，且CNL、TNL和NL三类基因的显著扩展与植物对环境压力的适应密切相关。上述成果不仅丰富了壳斗科植物的基因组资源，也为其抗性育种与资源保护提供了重要基础。
图1 贝叶斯树基因家族演化、Ks分布峰解析及跨物种共线性分析
图2 米槠MADS-box Ⅱ型基因系统发育、花器官表达谱解析及花器官模型构建
图3 米槠果实的蔗糖淀粉代谢相关的基因表达谱
图4 壳斗科植物NLR基因多维度比较以及四种壳斗科植物NLR基因的系统发育分析
福建农林大学林学院博士研究生涂雄德和林文俊实验师为本论文的共同第一作者，李明河副教授、刘仲健教授和陈世品教授为通讯作者。团队成员辛雅萱、付厚华、周承源、林毅喆等多位博硕士研究生也参与了相关工作。本研究得到了国家自然科学基金（32470226和32271957）、福建省杰出青年自然科学基金（2024J010023）和福建农林大学林学高峰学科建设项目（72202200205）的资助。
相关知识
福建农林大学陈世品教授团队在壳斗科花果发育及抗病进化机制方面取得重大进展
福建农林大学张亮生教授团队在nature上发表睡莲基因组和早期开花植物进化研究成果
农林大张亮生教授团队在Nature发表最新研究成果！
福建农林大学吴双团队在番茄胚珠细胞命运决定机制和番茄种子形成方面取得新进展
福建农林大学破解“鬼兰”进化之谜
Nature | 福建农林大学张亮生课题组发布睡莲基因组，揭示早期开花植物的进化特征
福建农林大学邹双全/刘仲健合作团队组装香樟染色体水平高质量基因组，揭示木兰类植物进化
第二届海峡两岸食品功能分子科学高峰论坛在福建农林大学召开
福建农林大学庄伟建教授团队揭示花生基因可变剪接多重调控机制
Horticulture Research丨我院刘仲健教授团队完成建兰全基因组测序并揭示兰花观赏性状的分子调控机制
网址: 福建农林大学陈世品教授团队在壳斗科花果发育及抗病进化机制方面取得重大进展 https://m.huajiangbk.com/newsview2050120.html
| 上一篇: Eggplant Genome |
下一篇: 茄子全基因组SNP标记的开发 |
