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科研動(dòng)態(tài)

蘭花為何這么美?深圳科學(xué)家成功破解墨蘭基因

發(fā)稿時(shí)間:2018-03-27來(lái)源:聚元生物

  日前,在第28屆中國(guó)(翁源)蘭花博覽會(huì)上,“墨蘭基因組與國(guó)蘭形態(tài)的進(jìn)化”科研成果向公眾隆重發(fā)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(tài)、觀賞、文化和藥用價(jià)值,是我國(guó)最珍貴的野生植物資源之一。

蘭屬是蘭科中最具觀賞價(jià)值的類群之一,其中的地生種類(即國(guó)蘭,主要包括墨蘭、春蘭、蕙蘭、寒蘭、建蘭、蓮瓣蘭)是我國(guó)傳統(tǒng)觀賞花卉。墨蘭(Cymbidium sinense)又稱“報(bào)歲蘭”,是中國(guó)蘭花中一個(gè)較為龐大的家族,被譽(yù)為我國(guó)十大傳統(tǒng)名花之一,是國(guó)蘭中最具觀賞價(jià)值的物種,同時(shí)也是最具廣東特色的花卉種類之一,其栽培園藝品種數(shù)不勝數(shù),此類現(xiàn)象在花卉界中是極少見(jiàn)的。而從墨蘭葉面彩紋的多樣性和變化的復(fù)雜性而言,其葉藝堪稱一切觀葉植物之冠。

  為了搶占科學(xué)研究先機(jī),獲取大量基因資源和基因信息,充分挖掘蘭花資源,構(gòu)建高通量分子生物學(xué)和生物信息學(xué)研究平臺(tái),搭建適應(yīng)生物數(shù)據(jù)時(shí)代的大規(guī)模信息分析系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù),獲取有重大價(jià)值的發(fā)現(xiàn)。2017年1月,廣東省農(nóng)科院、深圳市蘭科植物保護(hù)研究中心(市投控公司下屬單位)、華南師范大學(xué)等單位聯(lián)合組成攻關(guān)團(tuán)隊(duì),啟動(dòng)了廣東省自然科學(xué)基金研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“墨蘭基因組項(xiàng)目”。這一重大研究計(jì)劃在世界上率先對(duì)墨蘭進(jìn)行全基因組測(cè)序和生物信息分析,同時(shí)對(duì)相關(guān)種類的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序和分析。

  經(jīng)過(guò)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(jié)果顯示墨蘭染色體數(shù)目為2N=2X=40,基因組大小為4.25G,雜合度約1.5%,重復(fù)序列80%,屬于高雜合復(fù)雜基因組。預(yù)測(cè)的蛋白編碼基因數(shù)量29895個(gè)。

  科學(xué)家們通過(guò)對(duì)墨蘭基因組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合最前沿的RNA測(cè)序技術(shù)等分子生物學(xué)手段,可以找出國(guó)蘭進(jìn)化中經(jīng)歷的關(guān)鍵事件,從而解析國(guó)蘭形態(tài)的進(jìn)化歷程,解碼國(guó)蘭形態(tài)多變的奧秘。

 

  “墨蘭基因組精細(xì)圖譜”的繪就,將對(duì)國(guó)蘭的研究實(shí)現(xiàn)跨越性的突破,將大力推進(jìn)墨蘭乃至所有蘭科植物相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。對(duì)于促進(jìn)蘭科植物保護(hù)、蘭花品種創(chuàng)新和提升我國(guó)在生物學(xué)、生物多樣性等領(lǐng)域的研究水平具有重大意義,推進(jìn)了中國(guó)蘭科植物基因組測(cè)序技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,為蘭花種業(yè)發(fā)展、開(kāi)花調(diào)控以及花型發(fā)育模型研究提供了新材料、新路徑和重要依據(jù)。

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