3月5日，华中农业大学园艺林学学院教授傅小鹏研究团队，联合中国农业科学院农业基因组研究所（以下简称基因组所）研究员武志强研究团队，在国际期刊《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上发表了研究论文。该研究首次组装了康乃馨染色体级别的基因组，并系统研究了康乃馨基因组的进化，对康乃馨的花色、花型和花香等重要观赏性状的分子机理进行解析，鉴定了参与这些性状形成的关键基因。该研究为定向改良康乃馨的观赏性状、培育康乃馨新品种奠定了基础。
研究团队利用第三代ONT、二代Illumina和HIC技术，对康乃馨栽培品种“斯嘉丽”（ D. caryophyllus, cultivar ‘Scarlet Queen’）进行了全基因组测序和组装。康乃馨（2n=30）的基因全长为636.30 Mb，重复序列占70.62%，共注释到43925个基因，Contig N50 和Scaffold N50分别为14.67 Mb和38.55M。
研究发现康乃馨与藜科在约6400万年前发生了分化，并经历了一次近期的全基因组加倍事件，这次加倍事件促进了康乃馨特殊香气丁香酚合成相关的基因的扩张。
基于该基因组，研究团队对康乃馨红边花瓣进行代谢组分析，发现天竺葵素的积累促使花瓣红边的成色，叶黄素和多个类黄酮物质的共同积累，促使花瓣基部成黄色；结合转录组分析，筛选到MYBs, bHLHs 和WRKY44等基因，它们共同调控康乃馨复色的形成。
同时，对香石竹丁香酚在不同时期花瓣的积累过程进行解析，发现EGS基因存在外显子上的结构变异，其提前终止可能是康乃馨丁香酚丢失的原因。
另外，研究发现康乃馨汇总A、C类基因的异位表达可能是影响重瓣型康乃馨形成的重要因素。
来源：中国科学报
