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中国学者Nature子刊:清冽梅花香

2012.12.27

  对于梅花(Prunus mume),中国人寄托了太多的情感,这一早在三千多年前就已经被驯化的植物光是诗词绝句,就可以上万来计算,更别说“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香” 这样的名家名句了。12月27日Nature Communications杂志公布了由北京林业大学,深圳华大基因等处完成的梅花基因组测序成果,这是蔷薇科梅花亚科中首个完成的基因组序列。

  文章的通讯作者是北京林业大学的张启翔(Qixiang Zhang),国家花卉工程技术研究中心程堂仁(Tangren Cheng),以及BGI的王俊。其中张启翔教授现任北京林业大学大学副校长,兼任中国园艺学会副理事长、中国园艺学会观赏园艺专业委员会主任,北京市人民政府专家顾问。

  古往今来咏花的诗词歌赋,以梅为题者最多,这种蔷薇科的植物原产于中国,后来引种到韩国与日本。梅花的总品种达300多种,可分为真梅系、杏梅系、樱李梅系等,其栽培技术对于土壤要求并不严格,通常不易染病,但也有一些病害,如穿孔病、炭疽病、白粉病、枯枝流胶病、干腐流胶病等。

  在这篇文章中,研究人员采用Illumina的Genome Analyser (GA) II,完成了梅花基因组测序,这一基因组大小为280M,除了基因组序列以外,研究人员还获得了相关光学图谱数据(optical mapping)。

  通过解析基因组数据,研究人员还根据限制性酶切位点相关DNA测序结果,将其中83.9%的数据定位在8条染色体上。同时将梅花机制与目前已有数据进行比对,研究人员成功重建了蔷薇科9条原始染色体,这将有助于了解蔷薇科三个主要亚科中染色体融合,分开和复制的进化历史。

  除此之外,研究人员还完成了不同组织转录组的测序,从全基因组的角度分析梅花的特性,比如其休眠状态后的早期苏醒开花,对抗细菌感染的免疫应答,以及花香的生物合成过程。

  这些基因组数据将有助于我们深入了解蔷薇科植物的进化历程,并且为改良果树性状提供重要资料。

  金蝉花全基因组图谱。这是全球公布的第一个药用虫生真菌类的全基因组测序,也是世界上第一个完成的金蝉花全基因组框架图谱,这意味着金蝉花的研究进入到分子生物学水平。

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