日前,在第28屆中國(翁源)蘭花博覽會上,“墨蘭基因組與國蘭形態的進化”科研成果向公眾隆重發布。
蘭科植物(俗稱蘭花)占全世界植物種類10%,具有極高的科研、生態、觀賞、文化和藥用價值,是我國最珍貴的野生植物資源之一。
蘭屬是蘭科中最具觀賞價值的類群之一,其中的地生種類(即國蘭,主要包括墨蘭、春蘭、蕙蘭、寒蘭、建蘭、蓮瓣蘭)是我國傳統觀賞花卉。墨蘭(Cymbidium sinense)又稱“報歲蘭”,是中國蘭花中一個較為龐大的家族,被譽為我國十大傳統名花之一,是國蘭中最具觀賞價值的物種,同時也是最具廣東特色的花卉種類之一,其栽培園藝品種數不勝數,此類現象在花卉界中是極少見的。而從墨蘭葉面彩紋的多樣性和變化的復雜性而言,其葉藝堪稱一切觀葉植物之冠。
為了搶占科學研究先機,獲取大量基因資源和基因信息,充分挖掘蘭花資源,構建高通量分子生物學和生物信息學研究平臺,搭建適應生物數據時代的大規模信息分析系統和數據庫,獲取有重大價值的發現。2017年1月,廣東省農科院、深圳市蘭科植物保護研究中心(市投控公司下屬單位)、華南師范大學等單位聯合組成攻關團隊,啟動了廣東省自然科學基金研究團隊項目“墨蘭基因組項目”。這一重大研究計劃在世界上率先對墨蘭進行全基因組測序和生物信息分析,同時對相關種類的轉錄組進行測序和分析。
經過共同努力和深入研究,成功繪制了墨蘭基因組的物理圖譜(Hi-C),分析結果顯示墨蘭染色體數目為2N=2X=40,基因組大小為4.25G,雜合度約1.5%,重復序列80%,屬于高雜合復雜基因組。預測的蛋白編碼基因數量29895個。
科學家們通過對墨蘭基因組的數據進行分析,結合最前沿的RNA測序技術等分子生物學手段,可以找出國蘭進化中經歷的關鍵事件,從而解析國蘭形態的進化歷程,解碼國蘭形態多變的奧秘。
“墨蘭基因組精細圖譜”的繪就,將對國蘭的研究實現跨越性的突破,將大力推進墨蘭乃至所有蘭科植物相關產業鏈的發展。對于促進蘭科植物保護、蘭花品種創新和提升我國在生物學、生物多樣性等領域的研究水平具有重大意義,推進了中國蘭科植物基因組測序技術的進一步發展,為蘭花種業發展、開花調控以及花型發育模型研究提供了新材料、新路徑和重要依據。
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