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秋海棠属植物基因组被破译 仙湖收集保育400余种秋海棠属植物

时间:2022-01-14 13:10:47 来源:深圳商报 发布者:DN032

秋海棠属是世界上物种多样性最为丰富的类群之一,是全球维管植物物种数量排名前十的大属,种类超过2000种,也是全球著名的园艺花卉之一。近日,由深圳市城市管理和综合执法局仙湖植物园与深圳华大生命科学研究院牵头完成的秋海棠属植物基因组研究成果《Genomes shed light on the evolution of Begonia, a mega-diverse genus》,在植物学领域国际权威刊物《新植物学家》(New Phytologist)正式发表,该研究成果为揭示秋海棠属植物多样性形成及适应性进化提供了新的见解,并为秋海棠属植物后基因组学研究提供了重要的参考。

4年完成4种秋海棠属植物全基因组组装

“秋海棠属植物是研究生物多样性和适应性形成非常理想的材料。这也是我们选择研究它的原因。”该论文第一作者之一仙湖植物园植物研究中心李凌飞博士告诉记者,该项目于2017年策划启动,联合了国内外几个秋海棠和基因组领域的研究专家,历时近4年时间完成。

最新发布的研究成果中,研究团队完成了桑寄生状秋海棠(Begonia loranthoides)、铁十字秋海棠(Begonia masoniana)、黑武士秋海棠(Begonia darthvaderiana)、和盾叶秋海棠(Begonia peltatifolia)4种秋海棠属植物全基因组组装,并完成了74个全球代表性的种类的浅层基因组测序。同时,该研究还发现,秋海棠属祖先在大约3500万年前经历了一次特有的全基因组加倍事件,该事件对秋海棠属植物多样性演化和耐阴适应性具有重要贡献。

慢慢解开秋海棠属植物关键基因

“中国是秋海棠属植物分布最多的国家,有268种野生秋海棠属植物,但我们在其研究和开发应用上是严重落后的。”李凌飞表示,虽然中国秋海棠属植物资源虽然非常丰富,但欧美国家早在100多年前就开始研究并培育出了超过15000多个园艺品种,而中国真正起步是在上世纪90年代,才逐步由植物园开始收集秋海棠属植物种质资源。“我们希望借此研究,慢慢解开秋海棠属植物一些非常重要园艺性状形成的机理,比如叶斑、叶型,希望鉴定到这些关键基因,可以用于我们分子育种定向改造我们的园艺植物。”

该研究成果由仙湖植物园植物研究中心李凌飞博士、董珊珊博士、李娜以及华大生命科学研究院陈晓丽博士、方东明副研究员、郭兴博士为论文共同第一作者。华大生命科学研究院刘欢研究员和仙湖植物园张寿洲研究员为共同通讯作者。该项研究工作得到了国家重点研发计划项目、深圳市城市管理和综合执法局科研项目等资金的支持。

仙湖已收集保育400余种秋海棠属植物

2021年,深圳发现了一个秋海棠属植物,并以深圳命名,就叫“深圳秋海棠”(Begonia shenzhenensis)。由深圳资深植物爱好者王晓云首次发现,并由上海辰山植物园的田代科研究员鉴定为新的物种。这也是第8个以深圳命名的植物。

据介绍,秋海棠属为典型的阴生植物,主要分布在赤道附近的热带及亚热带地区,多数种类生活在林下、峡谷、瀑布、溶洞等阴湿的地方。

自2008年起,市城管和综合执法局仙湖植物园已收集保育400余种秋海棠属植物种质资源,成为国内该类群收集种类最多的单位之一。仙湖植物园依托深圳市南亚热带重点实验室开展了系统的科学研究和系列科普展览活动,为专业人士和普通市民提供了重要学习及交流平台。(文灿 韩跃武)

标签: 秋海棠属 基因组 浅层基因组 铁十字秋海棠

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