南京农业大学程宗明教授课题组破译玫瑰基因组学术资讯

玫瑰原产地是中国，分类上属蔷薇目蔷薇科蔷薇属玫瑰种。玫瑰属于落叶灌木，枝杆多刺，奇数羽状复叶，小叶5-9片，椭圆形，有边刺。玫瑰花瓣倒卵形，重瓣至半重瓣，花有紫红色和白色，果期8-9月，红色扁球形。玫瑰是良好的经济作物，花朵主要用于提炼玫瑰精油，玫瑰精油应用于化妆品、食品、精细化工等工业用途。由于玫瑰极强的适应能力，可以适应干旱、盐碱地、高温高湿地区，因此具有良好的生态价值，对于改良月季、蔷薇等品种的抗性具有较高的育种价值。然而，由于缺乏玫瑰的基因组信息，玫瑰的产学研还处于初级阶段，限制了玫瑰育种的改良。

近日，Horticulture Research在线发表了南京农业大学园艺学院程宗明教授和陈飞等人题为A chromosome-levelgenome assembly of rugged rose (Rosa rugosa)provides insights into its evolution, ecology, and floral characteristics的研究论文，破译了首个玫瑰植物的基因组，达到了高质量染色体的组装水平，揭示了玫瑰耐盐、耐旱等的分子遗传基础。

该研究以高度耐盐碱的滩涂玫瑰作为测序材料，使用先进的长度长HIFI三代测序技术，以及二代数据纠错和HIC测序进行序列挂载，获得了高质量的7条玫瑰染色体序列，基因组大小为382.6 Mb。与蔷薇科月季、草莓等基因组相比，该玫瑰基因组序列质量高、完整度好，序列具有高可信度。通过基因注释获得了玫瑰39,704个基因。研究揭示了玫瑰的基因组较为保守，在gamma 全基因组三倍(WGT)之后没有额外的全基因组重复。基于对玫瑰和其他蔷薇科基因组的比较分析，研究发现在月季 (R. chinensis)中发现了一个独特的大倒置片段，并在草莓中发现了WGT 后事件引起的倒位片段。研究还发现在WGT 后保留了与花发育和抗逆信号相关的基因模块。发现两个参与花发育的MADS-box 基因以及与胁迫相关的转录因子DREB2A-INTERACTING PROTEIN 2 (DRIP2)和肽转运蛋白 3 (PTR3)在进化中被正向选择，这可能促成了玫瑰这种独特的能力以适应恶劣的环境。