2022/11/2 14:50:29 阅读：326 发布者：
来源：
望春玉兰（Magnolia biondii Pamp.）是我国特有的兼具药用、香料、用材和观赏价值的木本植物，树形优美、花色素雅、适应性强，花先叶开放，鲜花含有丰富的挥发油，是香料制品等轻工业的重要原料，晒干的花蕾是辛夷的正品，为我国传统治疗鼻炎病症、风寒感冒等重要的花材类中药材。望春玉兰所在的木兰支Magnoliids系统位置还存在争议，木兰支与单子叶植物Monocots和真双子叶植物Eudicots的进化关系仍不清楚。
Magnolia biondii Pamp.
2021年3月，Horticulture Research 在线发表了深圳市中国科学院仙湖植物园张寿洲研究员团队与华大生命科学研究院数字化地球所万种植物基因组计划刘欢研究员团队题为The genome of Magnolia biondii Pamp. provides insights into the evolution of Magnoliales and biosynthesis of terpenoids 的研究论文，揭示了望春玉兰的基因组进化及其高挥发油含量的遗传基础。
该研究首次发布了高质量的木兰基因组，采用第三代测序技术，10X测序和Hi-C技术相结合的方法，将89.17%的序列锚定到19条染色体上，最终生成了2.2Gb的基因组组装，包含15615个contigs和9510个scaffolds，N50长度分别为269.114Kb和92.86Mb，是迄今为止报道的木兰类植物中最大的基因组，该基因组含有47547个蛋白编码基因，重复序列占基因组的66.48%，58%是LTR序列，该研究为木兰类植物的进化和望春玉兰的遗传育种提供了精准的基因组信息。
Fig.1: Reference genome assembly of 19 pseudochromosomes.
系统发育分析解析了望春玉兰基因组进化历程和系统发育关系，结果表明木兰类植物是双子叶+单子叶植物的姐妹群。本研究还确认了木兰目和樟目共有祖先存在的一次全基因组复制事件（大约116百万年前）。
Fig.3: Phylogenetic tree and number of gene families that have expanded or contracted among 20 plant species.
Fig.4: Evidence for WGD events in M. biondii.
此外，本研究还对望春玉兰的萜类合成酶基因家族进行了分析，共鉴定出102个TPS基因，其中TPS-a和TPS-b类基因相较于无油樟和拟南芥发生了显著扩张，另外，对望春玉兰花蕾发育的3个不同时期进行了转录组测序和分析，共鉴定出了36个差异表达基因，该研究为木兰类植物萜类物质的合成和调控机理的研究提供了理论基础。
Fig.5: TPS gene family in M. biondii.
仙湖植物园的董珊珊博士和华大生命科学研究院刘敏为该论文的并列第一作者，华大生命科学研究院刘欢研究员和仙湖植物园的张寿洲研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国国家重点科研项目（No. 2019YFC1711000），国家自然科学基金项目（No. 31600171），深圳市城管科研项目（No. 201520），深圳市科创委项目（No. JCYJ20170817145512 467） 等的资助。本项目是万种植物基因组计划的一部分。
团队简介
张寿洲研究员团队多年来一直从事木兰科植物的引种，保育和系统进化研究。该团队多年来收集木兰科资源180余种（含品种），获得国家林业局新品种权证书12个。主持的“木兰科种质创新和利用研究”获得2011年深圳市自然科学奖、2012年广东省科学技术技进步三等奖，“木兰资源保护、创新及产业化应用”获2020年陕西省科学院科技进步一等奖。
团队先后在Nature、Nature Plants、New Phytologist、Horticulture Research、Frontiers in Genetics、Genome Biology and Evolution、BMC genomics、Journal of Systematics and Evolution、Molecular Genetics and Genomics、Phytotaxa 等期刊上发表论文50余篇。
引文格式：
Shanshan Dong, Min Liu, Yang Liu, Fei Chen, Ting Yang, Lu Chen, Xingtan Zhang, Xing Guo, Dongming Fang, Linzhou Li, Tian Deng, Zhangxiu Yao, Xiaoan Lang, Yiqing Gong, Ernest Wu, Yaling Wang, Yamei Shen, Xun Gong, Huan Liu, Shouzhou Zhang, The genome of Magnolia biondii Pamp. provides insights into the evolution of Magnoliales and biosynthesis of terpenoids, Horticulture Research, Volume 8, 2021, 38, https://doi.org/10.1038/s41438-021-00471-9
转自：“园艺研究”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
