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環(huán)境園藝所國蘭研究取得突破性進(jìn)展
國蘭是蘭科（Orchidaceae）蘭屬（Cymbidium）地生型小花種植物的統(tǒng)稱，在中國有幾千年的栽培歷史，享有“王者之香”“百草之長”的美譽(yù)。墨蘭（Cymbidium sinense）又稱報(bào)歲蘭，備受我國和受我國文化影響的亞洲國家人們的喜愛。南宋末期越時(shí)庚《金漳蘭譜》中描述墨蘭：“色深紫，有十五萼，干紫英紅，色映人目，如翔鸞翥鳳，千態(tài)萬狀；葉則高大剛毅勁節(jié)，蒼然可愛?！币蚱湄S富的瓣型、葉色以及香氣特征使得其成為研究蘭科植物進(jìn)化的理想材料。
近日，環(huán)境園藝研究所在國際著名期刊《Plant Biotechnology Journal》 （Q1/IF：9.803）上發(fā)表了題為“The genome of Cymbidium sinense revealed the evolution of orchid traits”的最新研究成果。環(huán)藝所楊鳳璽研究員為第一作者, 高潔、魏永路助理研究員為共同第一作者，環(huán)藝所朱根發(fā)研究員、福建農(nóng)林大學(xué)劉仲建教授以及臺(tái)灣成功大學(xué)蔡文杰教授為通訊作者。
該研究采用Nanopore 長片段測序結(jié)合 Illumina HiSeq 4000二代測序數(shù)據(jù)校正以及Hic建庫測序染色體掛載等技術(shù)對墨蘭基因組進(jìn)行測序分析，首次獲得了我國傳統(tǒng)國蘭的基因組，也是迄今為止發(fā)表的蘭科植物屬種中最大的基因組。組裝的參考基因組大小為3.52 Gb，染色體掛載率97.79%，注釋獲得29,638個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。同時(shí)，本研究基于高質(zhì)量的墨蘭基因組序列結(jié)合系統(tǒng)的比較基因組學(xué)研究手段，對墨蘭的花型、花期、花色、花香以及葉色等5個(gè)重要觀賞形狀的進(jìn)化以及分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了著重闡述，分析結(jié)果將為國蘭功能基因的育種應(yīng)用和性狀定向改良奠定良好基礎(chǔ)。
該項(xiàng)研究依托廣東省自然科學(xué)基金團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2017A030312004）、國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)（(2018YFD1000400, 2019YFD1001003）、廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2019B030316033）、廣州市重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目 (201707010307), 以及廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系(2021KJ121), 和省農(nóng)科院學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)(202127 TD)等項(xiàng)目資助。
“十三五”以來，環(huán)境園藝所國蘭研究團(tuán)隊(duì)深入圍繞國蘭育種應(yīng)用基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵問題，在國蘭核心種質(zhì)資源庫建立、重要性狀功能基因挖掘、分子標(biāo)記開發(fā)和新品種選育、種苗繁育、花期精準(zhǔn)調(diào)控等方面，承擔(dān)了包括國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)子課題、廣東省現(xiàn)代種業(yè)重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)等在內(nèi)20余個(gè)項(xiàng)目，發(fā)表JCR二區(qū)或IF3 以上的SCI論文10篇，選育國蘭新品種6個(gè)，獲國家授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)， 軟件著作權(quán)13項(xiàng)，顯著提升我院蘭花學(xué)科在國內(nèi)以及國際上的學(xué)術(shù)影響力。
