我国科学家研究表明:樱花起源于中国
记者柏斌 黎芸熙报道 武汉市园林科学研究院以聂超仁高级工程师为主的樱花科研团队,与北京林业大学教授吕英民、华中农业大学副教授汪念合作,通过对樱花的基因组组装、重测序和全基因组关联分析等研究,结果表明:樱花起源于中国西南、东北两个地区,之后分成三支传向世界各地。
樱花是世界著名木本观赏花卉之一,因花朵繁密美丽、花色娇艳、早春开花等特点,而备受人们喜爱。据江汉大学中国中华樱花研究中心主任、国家林业与草原局樱花产业国家创新联盟副理事长蒋细旺介绍,中国是野生樱花种植资源最丰富的国家,全世界目前已发现樱花种质资源55种,其中我国有40种。我国除青藏高原外,从云南到东北,都有野生樱花分布。日本拥有樱花栽培品种400多个,就是在大量引进中国野生樱花种植资源的基础上培育的。
然而,关于樱花的起源、进化和花色变异等问题,学术界一直众说纷纭。
该合作团队自2019年以来,从中国本土优良樱花品种‘八重寒绯樱’入手,对其进行基因组研究,绘出基因组图谱。随后以其为模板,将收集到的312个(160 个品种种质、77 个 F1 杂交种和 75 个野生个体品系)国内外樱花种质资源进行高质量染色体基因组组装、重测序,逐一绘出基因组图谱,并与其进行比对,获得761267个高质量的基因组变异数据。结果表明:306份种质资源分为三个进化支。通过对樱花的亲缘关系进行深入分析,认为全世界的樱花有两个起源地:一个位于中国西南地区,主要是喜马拉雅山脉东部山区,之后向东部、东南部扩展,形成A分支。另一个起源地位于中国东北地区,后来一支向南扩展至我国北方和东部区域,形成B分支;一支由东北流向日本,形成C分支。
该研究结合基因组组装、重测序和全基因组关联分析,不仅明确了樱花的起源,还诠释了樱花的进化和花色变异。聂超仁说:“我们对这些樱花种质资源进行全基因组关联研究,发现染色体中有一种名叫编码糖基化转移酶的基因,在樱花花色素的形成中,起到了重要作用。”
据聂超仁介绍,基因组研究是目前世界上研究植物亲缘关系最先进、最精准的手段。该研究成果有助于樱花科研的深入开展,以及樱花在园林绿化上的应用。他说:“通过研究,我们找到了形成樱花花色素的基因,相当于找到了调控樱花花色的‘开关’,这为今后培育更多花色的樱花新品种,奠定了基础。”
据了解,该院自2011年启动樱花科研以来,目前建成入选国家级花卉种质资源库“樱花种质资源库”,共收集了国内外樱花种质资源120余种(品种)、1000余份。在此基础上培育出了8个“楚系”中国樱花新品种,其中‘楚红’、‘楚锦’、‘楚园丰后’、‘楚天飞雪’四个新品种,已通过国家林业和草原局新品种鉴定,向国家林草局申报的‘楚天红日’‘楚天霞光’‘楚天之舞’‘楚天玲珑’四个新品种通过了专家组实地审查。
据悉,聂超仁、吕英民、汪念合作撰写的一篇樱花科研论文,在世界植物学权威期刊《the Plant Journal》在线发表。
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