大城名园 万物和谐|“芭蕉家族”成员基因各不相同?研究有新发现

记者近日获悉,中国科学院华南植物园发表紫苞芭蕉和朝天蕉的首个染色体水平基因组,该研究得到国家自然科学基金的资助,相关研究成果已近期在线发表国际学术期刊《园艺研究》(Horticulture Research)上。
据介绍,芭蕉属包含70多个物种,广泛分布于亚洲和大洋洲的热带、亚热带地区。其中,小果野蕉及其与芭蕉属其他物种杂交产生的后代构成了当今多种多样的香蕉栽培品种;而玫瑰红蕉、阿希蕉、紫苞芭蕉和朝天蕉等则是热带地区重要的园艺观赏植物。随着三代测序技术的不断发展,越来越多的高质量植物基因组得以发表,这大大促进了作物育种和园艺植物的改良。虽然芭蕉属具有重要的经济价值,但是目前园艺观赏植物、香蕉栽培品种及其野生近缘物种的基因组资源仍然十分匮乏,影响了后续生物学性状解析和基因功能研究。
中国科学院华南植物园植物科学研究中心肖天文等科研人员利用特定测序技术,成功组装了紫苞芭蕉和朝天蕉染色体水平的基因组。通过研究,对朝天蕉未成熟和成熟开裂的果皮进行了转录组测序,随后的差异表达基因分析和GO富集分析表明,成熟果皮中的上调基因主要与细胞壁和细胞外区域的糖类代谢有关。多聚半乳糖醛酸酶基因家族表达水平分析表明,朝天蕉的MvPG6、MvPG11和MvPG21等PG基因在成熟果皮中表达水平明显高于其他组织,这些PG基因的高表达可能导致了朝天蕉果皮开裂。
此外,研究还鉴定了与紫苞芭蕉和朝天蕉果皮和苞片着色有关的花青素合成通路中的关键基因。
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玫瑰红蕉、阿希蕉、紫苞芭蕉和朝天蕉都是热带地区重要的园艺观赏植物。
文/广州日报新花城记者:黄岚 通讯员:肖天文
广州日报新花城编辑:赵小满