本網(wǎng)訊記者柏斌報道華中農(nóng)業(yè)大學(xué)劉秀群(副教授)、趙凱歌(副教授)研究組和金雙俠(教授)研究組，團(tuán)結(jié)西南林業(yè)大學(xué)陳龍清(教授)研究組在開放獲取期刊Genome Biology 上，以“The chromosome-level wintersweet(Chimonanthus praecox)genome provides insights into floral scent biosynthesis and flowering in winter”為題，揭曉了我國傳統(tǒng)名花蠟梅的染色體程度精細(xì)基因組圖譜。

蠟梅是木蘭類植物樟目蠟梅科植物，為我國歷史傳統(tǒng)名花，有上千年的種植歷史，其花香濃郁，是有數(shù)的冬季開花木本花卉。它花期特殊、花香濃郁，具有極高的觀賞應(yīng)用價值，被普遍應(yīng)用于盆景種植、園林綠化和切花生產(chǎn)。蠟梅在上海、重慶等地被開發(fā)作為春節(jié)和圣誕節(jié)的木本切花。蠟梅照樣本草綱目中紀(jì)錄的藥草植物。

該研究團(tuán)隊利用二代Illumina Hiseq2000和三代PacBio測序平臺舉行測序，結(jié)合10x Genomics和Hi-C得到了染色體程度的精細(xì)基因組。同時利用二代測序技術(shù)完成了蠟梅近緣種夏蠟梅的全基因組測序。

研究者利用蠟梅、夏蠟梅以及其他15個具有代表性被子植物的基因組數(shù)據(jù)構(gòu)建了系統(tǒng)進(jìn)化樹，效果解釋木蘭類植物與雙子葉植物互為姐妹關(guān)系。同時利用共線性分解以及Ks分解，估測蠟梅經(jīng)驗了兩次全基因組復(fù)制事宜，劃分發(fā)生在約莫77.8和112.1Ma。其中較古老的全基因組復(fù)制事宜發(fā)生在樟科和蠟梅科分化之前，最近的全基因組復(fù)制事宜發(fā)生在樟科和蠟梅科分化之后。蠟梅基因組在歷史進(jìn)化中經(jīng)驗了龐大的染色體斷裂、融合及片斷重組歷程。

研究團(tuán)隊還結(jié)合細(xì)胞學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)對蠟梅花芽周年發(fā)育歷程的分子機(jī)制舉行了研究，對花芽分化、花器官特化以及花器官發(fā)育、花芽休眠和抗寒等生物學(xué)特征舉行了分子分解，判定到了大量成花變化、花發(fā)育以及開花時間相關(guān)候選基因，為將來成果基因組學(xué)研究奠基了良好的基礎(chǔ)。

此外，團(tuán)隊在高質(zhì)量基因組圖譜基礎(chǔ)上，分解了蠟梅花香主因素形成的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，蠟梅花香中的重要因素和特征因素的合成通路下午酶多數(shù)是通過全基因組復(fù)制和串聯(lián)復(fù)制事宜發(fā)生的。

該研究綜合解讀了蠟梅基因組基本特征、以蠟梅為代表的木蘭類植物物種進(jìn)化位置、蠟梅全基因組多倍化事宜以及樟目植物基因組進(jìn)化歷史；對蠟梅花香合成代謝網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)下午基因舉行了深入研究；同時系統(tǒng)分解了蠟梅花芽分化到開花的發(fā)育歷程；為被子植物演化、蠟梅花香生物合成及開花提供了新看法。高質(zhì)量的蠟梅全基因組序列有助于進(jìn)一步深入開展分子遺傳學(xué)研究，判定控制冬季開花時間、花香花色等眾多性狀的成果基因, 從而推動蠟梅基礎(chǔ)研究的快速生長和加速新品種創(chuàng)制。