我国绘制出世界首个一串红基因组图谱

基因组测序和功能注释是基因组编辑进行种质创新的基石，对促进基础研究和产业发展至关重要。6月21日，北京园林学院表示，该院与北京林业大学共同完成了高质量的丹参基因组图谱项目，使中国成为世界上第一个绘制丹参基因组图谱的国家。

唇形科是开花植物的第六大科，包括大约236属和6900-7200种。另一方面，一串红属于唇形科。它的颜色艳丽，适应性强，易于培养和维护。它广泛用于地面种植和盆栽花卉材料，花青素来源，以及花坛，花境，花海和景观的建设。它是一种极具经济价值的观赏植物。

20世纪80年代以来，北京园林学院对一串红进行了多方面的系统研究，在种质资源收集、栽培和良种选育等方面取得了一定的成果。到目前为止，已收集了100多个品种和育种材料，建立了种子保存、快速繁殖、种苗管理和育种技术体系，并有10多个北京优良品种获得批准，包括极耐热的“奥运圣火”、五彩缤纷的“京燕”和绿叶鲜艳的“奇迹”。这些改良品种已在中国许多地区推广，并受到大多数花农和行业专家的好评。

然而，一串红花从20世纪80-90年代的一朵花衰落到目前的主流花之一的主要原因是缺乏资源的创新能力。传统的杂交育种在株型和叶型调控、花期多样化、颜色丰富性、适应多样性等方面难以满足种质创新的需要。迫切需要借助新的基因组编辑技术进行更加灵活、准确的育种。

经过30多年的资源积累，该项目于2016年开始科学研究。以北京地区品种优良、耐热性高的一串红花“奥运圣火”为材料，选择2株单株进行测序，获得了一串红花的高质量全基因组序列808米。

“高质量的基因组组装和注释将为分析一串红的植物类型、开花、生长和发育以及新品种的创造等调控机制奠定良好的基础。同时，通过香精油鼠尾草和一串红的杂交或CRISPR-cas9等基因编辑技术，为多用途一串红的栽培提供了重要的理论参考北京园林研究所高级工程师、项目课题组负责人辛海波博士表示，破解一串红基因组将开启一串红育种的新时代，逐步实现从经验育种向精确育种的过渡。除了精确控制花期、缩短生长期、降低成本外，还能丰富颜色、增强抗逆性，甚至还能改变叶片，使其变得浓密、明亮，有效地隔离病原菌。

辛海波透露，目前该研究团队正在利用丹参现有资源及其基因组信息，培育抗性优良的丹参新品种，揭示丹参精油合成的调控机制，为培育多用途丹参提供理论依据。现在，一系列新品种的鲑鱼，玫瑰，葡萄酒，熏衣草和晨光已经成功繁殖。

此外，一串红的基因组研究对唇形科植物芳香成分和药用成分的形成机制和进一步开发也具有重要的参考价值。

北京林业大学森林分子设计与育种高级创新中心副教授毛剑锋表示，一串红的高质量基因组图谱是世界花卉基因组研究领域的新突破，尤其是观赏植物，这是目前唯一的基因组图谱，也是一串红种质创新的基石。它不仅是为了观赏，也是为了提取花青素和其他生物活性物质在未来。