玫瑰等蔷薇类植物从何而来?

研发家 | 2025-06-30 33

北京林业大学园林学院教授余超团队系统还原了中国玫瑰的起源和演变历史,识别了驯化基因的重要特征,选择了20多种优秀的新品质参与现代玫瑰育种基因库,为中国特色玫瑰新品种的发展提供了理论支持。最近,相关研究成果发表在《自然植物》上。

玫瑰被称为“花中皇后”,是中国乃至世界上栽培面积最大、产值最高的商品花卉。然而,现代玫瑰遗传基础狭窄——其基因库仅来自10种野生玫瑰资源。此外,玫瑰属杂交频繁,事件多次发生,长期存在家庭财产不清、分类混乱等问题。各种原因阻碍了优秀种质资源的挖掘和应用以及突破性品种的获取。

本研究以单叶玫瑰亚下属唯一物种单叶玫瑰为基础,完成了从两倍体端粒到端粒基因组的组装,弥补了玫瑰属于初始演变支系的基因组空白。根据215个样本的核基因和叶绿体基因数据,构建了迄今为止最全面、最稳定的玫瑰系统进化树。基于分子的系统进化树一般支持玫瑰属于传统形态分类的结果,也揭示了一些物种的天然杂交来源。结合形态学和分子水平的证据,建议对部分分类单元进行调整,对部分种/变异进行合并和重新分类。

研究最初再现了玫瑰属的起源和演变历史。首次提出中国西北和西南地区是中国玫瑰属的两个多样性中心,秦岭独特的地理环境不仅孕育了中间玫瑰物种的多样性,而且促进了南北物种的交流。第四纪冰期气候起伏和青藏高原隆升,塑造了中国玫瑰属“南北分化-中间结合”的演变格局。

祖先特征的重建表明,在玫瑰的演变和现代玫瑰的繁殖过程中,颜色、花香、花瓣数量、叶子数量等特征发生了几次变化。这些特征的变化一方面受到特征区域分布的影响,另一方面也受到人类文化和审美取向的选择。结合全基因组的相关分析和判断去除分析,研究确定了人工和自然选择下的多个遗传位点,探索了可能参与现代玫瑰颜色、花香、图案、抗性等特征驯化过程的关键基因。

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