• 题目:CGM 第128期: 杜鹃花染色体水平基因组测序及花色形成机制解析
  • 时间:美国中部时间 2020年12月16日(星期三)8AM(北京时间12月16日 9PM)
  • 地点:Tecent and Bilibili live stream
  • 主讲人:杨福生,博士,中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室副研究员,硕士生导师。研究方向为植物系统学与分子生物地理学,长期从事青藏高原高山花卉植物的分类学、系统学及关键花部性状的适应性进化研究,对列当科马先蒿属和罂粟科绿绒蒿属等类群进行了较为系统的研究。研究结果发表在Nature Communications, Molecular Ecology, Journal of Integrative Plant Biology, Molecular Phylogenetic Evolution, Taxon, Annals of Botany, Journal of Systematics and Evolution等主流期刊。

中文摘要

杜鹃花属(Rhododendron)是被子植物的大属之一,全世界约1000种。我国是杜鹃花属物种分布最多、特有种最多、多样性最丰富的国家。该属植物是中国西南山地、尤其是青藏高原地区高山、亚高山灌丛和针叶林、针阔混交林等生态系统的重要组成部分、主要建群种或林下优势种,在维持生态系统稳定方面发挥关键作用。杜鹃花属植物的物种多样性形成和适应性机制一直是进化和生态学领域备受关注的热点问题。 杜鹃花属植物花色丰富多样,是关键的适应性性状。杜鹃花也是著名的园林植物和观赏花卉,迄今已有多达3万个栽培品种。尽管具有全球范围认可度和庞大的产业规模,但杜鹃花的选育途径还停留在基于表型性状的亲本选择与杂交,关键性状决定机制不明。本研究完成了杜鹃花(Rhododendron simsii)高质量的基因组图谱,发现杜鹃花属植物控制花色相关的PD/TD重复元件经历了扩增和正选择,可能是导致杜鹃花属植物花色多样性和适应性的重要机制之一。同时,我们解析了花青素、黄酮醇及类胡萝卜素的完整代谢通路,并基于时间序列的基因共表达分析,揭示了花色代谢通路的基因调控模式、关键的转录因子及结构基因,为杜鹃花关键性状遗传机制研究和基因组编辑等高效分子设计育种的建立提供了遗传背景。基于转录因子MYB,bHLH,WD40和WRKY基因家族的调控模式及进化分析,为探究杜鹃花属植物的适应性进化和物种分化提供了重要的研究基础。

参考文献

Yang, et al., Chromosome-level genome assembly of a parent species of widely cultivated azaleas. Nature communications, 2020, 11(1):5269.

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