長江日報大武漢客戶端2月17日訊(記者明眺生 通訊員楊蘊焓)櫻花的“老家”在哪兒?這一直是個令人撓頭的問題。17日,長江日報記者獲悉,為弄清此事,武漢一支櫻花科研團隊攜手全國兩所高校的專家學(xué)者,對櫻花基因組開展了歷時近4年的科學(xué)研究,取得進展。
八重寒緋櫻基因組圖譜。市園林科學(xué)研究院供圖
櫻花是世界著名木本觀賞花卉之一,因花朵美麗、顏色豐富和早春開花等特點,備受人們喜愛。目前,櫻花在世界各地廣為分布,特別是我國和東亞地區(qū)的日本等國,種植更廣。然而,由于研究不夠充分,關(guān)于櫻花的起源、進化和花色變異等問題,學(xué)術(shù)界一直眾說紛紜。
市園林科學(xué)研究院培育的國櫻新品種楚天飛雪。記者李永剛 攝
為弄清這些問題,市園林科學(xué)研究院以高級工程師聶超仁為主的櫻花科研團隊,與北京林業(yè)大學(xué)教授呂英民、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授汪念合作,從2019年起,對櫻花的基因組組裝、重測序和全基因組關(guān)聯(lián)分析等問題,展開探索研究。
聶超仁等在國際植物學(xué)權(quán)威期刊發(fā)表的論文(截圖)。市園林科學(xué)研究院供圖
2月14日,聶超仁、呂英民、汪念合作撰寫的一篇櫻花科研論文,在世界植物學(xué)權(quán)威期刊《the Plant Journal》在線發(fā)表?;跈鸦ɑ蚪M研究,該論文得出結(jié)論:櫻花起源于中國西南、東北兩個地區(qū),之后分成三支傳向世界各地。
市園林科學(xué)研究院培育的國櫻新品種楚錦。記者李永剛 攝
17日,聶超仁在接受長江日報記者采訪時說,他與合作伙伴從中國本土優(yōu)良櫻花品種“八重寒緋櫻”入手,對其進行基因組研究,繪出基因組圖譜。然后,以其為模板,將收集到的312個國內(nèi)外櫻花種質(zhì)資源進行基因組重測序,逐一繪出基因組圖譜,并與其進行比對,獲得了76萬余個高質(zhì)量的基因組變異數(shù)據(jù)。
市園林科學(xué)研究院櫻花種質(zhì)資源庫的櫻花。記者李永剛 攝
隨后,科研人員發(fā)現(xiàn),這300余份種質(zhì)資源分為三個進化枝。通過對櫻花的親緣關(guān)系進行深入分析,認為全世界的櫻花有兩個起源地:一個位于中國西南地區(qū),主要是喜馬拉雅山脈東部山區(qū),之后向東部、東南部擴展,形成A分支。另一個起源地位于中國東北地區(qū),后來一支向南擴展至我國北方和東部區(qū)域,形成B分支;一支由東北流向日本,形成C分支。
2月17日,聶超仁在苗圃對櫻花樹苗進行整形修剪。通訊員楊蘊焓 攝
科研人員還對這些櫻花種質(zhì)資源進行全基因組關(guān)聯(lián)研究,發(fā)現(xiàn)染色體中有一種名叫編碼糖基化轉(zhuǎn)移酶的基因,在櫻花花色素的形成中,起到了重要作用。
聶超仁在觀察櫻花長勢。肖茗予 攝
聶超仁稱,基因組研究是目前世界上研究植物親緣關(guān)系最先進、最精準的手段。這項研究成果有助于櫻花科研的深入開展,以及櫻花在園林綠化上的應(yīng)用。比如,找到了形成櫻花花色素的基因,相當于找到了調(diào)控櫻花花色的“開關(guān)”,為今后培育更多花色豐富的櫻花新品種,奠定了基礎(chǔ)。
市園林科學(xué)研究院培育的國櫻新品種楚紅。記者明眺生 攝
市園林科學(xué)研究院于2011年啟動櫻花科研。2020年10月,該院建設(shè)的櫻花種質(zhì)資源庫,成功入選國家級花卉種質(zhì)資源庫。截至目前,該資源庫共收集了國內(nèi)外櫻花種質(zhì)資源100余種、1000余份。
市園林科學(xué)研究院培育的國櫻新品種楚園豐后。記者明眺生 攝
近幾年,以聶超仁為主的該院櫻花科研團隊,先后培育出了8個“楚系”中國櫻花新品種,其中楚紅、楚錦、楚園豐后、楚天飛雪四個新品種,已通過國家林業(yè)和草原局新品種鑒定,該團隊因而被譽為“國櫻探路者”。