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兰花为何这么美?深圳科学家成功破解墨兰基因

2018-03-27 10:29 来源:南方网 杜艳 通讯员 黄慧霞

  日前,在第28届中国(翁源)兰花博览会上,“墨兰基因组与国兰形态的进化”科研成果向公众隆重发布。

  兰科植物(俗称兰花)占全世界植物种类10%,具有极高的科研、生态、观赏、文化和药用价值,是我国最珍贵的野生植物资源之一。

  兰属是兰科中最具观赏价值的类群之一,其中的地生种类(即国兰,主要包括墨兰、春兰、蕙兰、寒兰、建兰、莲瓣兰)是我国传统观赏花卉。墨兰(Cymbidium sinense)又称“报岁兰”,是中国兰花中一个较为庞大的家族,被誉为我国十大传统名花之一,是国兰中最具观赏价值的物种,同时也是最具广东特色的花卉种类之一,其栽培园艺品种数不胜数,此类现象在花卉界中是极少见的。而从墨兰叶面彩纹的多样性和变化的复杂性而言,其叶艺堪称一切观叶植物之冠。

  为了抢占科学研究先机,获取大量基因资源和基因信息,充分挖掘兰花资源,构建高通量分子生物学和生物信息学研究平台,搭建适应生物数据时代的大规模信息分析系统和数据库,获取有重大价值的发现。2017年1月,广东省农科院、深圳市兰科植物保护研究中心(市投控公司下属单位)、华南师范大学等单位联合组成攻关团队,启动了广东省自然科学基金研究团队项目“墨兰基因组项目”。这一重大研究计划在世界上率先对墨兰进行全基因组测序和生物信息分析,同时对相关种类的转录组进行测序和分析。

  经过共同努力和深入研究,成功绘制了墨兰基因组的物理图谱(Hi-C),分析结果显示墨兰染色体数目为2N=2X=40,基因组大小为4.25G,杂合度约1.5%,重复序列80%,属于高杂合复杂基因组。预测的蛋白编码基因数量29895个。

  科学家们通过对墨兰基因组的数据进行分析,结合最前沿的RNA测序技术等分子生物学手段,可以找出国兰进化中经历的关键事件,从而解析国兰形态的进化历程,解码国兰形态多变的奥秘。

  “墨兰基因组精细图谱”的绘就,将对国兰的研究实现跨越性的突破,将大力推进墨兰乃至所有兰科植物相关产业链的发展。对于促进兰科植物保护、兰花品种创新和提升我国在生物学、生物多样性等领域的研究水平具有重大意义,推进了中国兰科植物基因组测序技术的进一步发展,为兰花种业发展、开花调控以及花型发育模型研究提供了新材料、新路径和重要依据。

编辑: 文海燕
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