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高精尖创新中心PI成仿云教授研究团队取得重要进展

作者：刘娜| 发表时间：20-08-12| 阅读次数:

近日，中心PI成仿云教授研究团队在紫斑牡丹心皮数量变异机制及产量调控位点的研究中取得重要进展，论文在BMC Genomics、BMC Plant Biology发表。

花器官是开花物种的重要组成部分，其数量变异也是历来备受瞩目的研究方向。日前，成仿云教授团队关于牡丹心皮数量的变异研究取得了显著进展，并在BMC Genomics上发表了题为“Comparative transcriptome and coexpression network analysis of carpel quantitative variation inPaeonia rockii”的研究论文。

花器官数量变异受极其复杂的转录调控过程影响，目前模式植物中的相关研究已经取得了较大进展，但在木本花卉植物中相关研究仍少见报道。牡丹是中国的传统名花，具有观赏、药用和油用价值，在牡丹的各个种中普遍存在心皮数量变异的现象，但关于其变异机制的解析未见报道，因此，成仿云教授团队首次对牡丹中的心皮数量变异现象开展了研究工作，该研究鉴选了两个心皮数量具有明显差异的紫斑牡丹品种‘粉面桃腮’（Paeonia rockii‘Fen Mian Tao Sai’）和‘京顺粉’（Paeonia rockii‘Jing Shun Fen’）作为研究对象，并结合了下一代和单分子长度长两代转录组测序技术开展工作，最终通过聚类模式和WGCNA分析鉴定了15个候选基因，并提出了调控心皮数量变异的假设模型。

该研究呈现了高质量的测序数据，并且汇总了调控心皮数量变异的基因表达集，这些候选因子为揭示牡丹心皮数量变异的机制提供了重要的分子基础，也为其他木本植物的相关研究提供了重要的参考。

调控数量性状的等位变异位点的挖掘是作物育种的重要目标之一，尤其是产量相关性状等位调控位点的鉴选和挖掘。日前，成仿云教授团队在紫斑牡丹产量性状等位变异的研究中取得了显著进展，并在BMC Plant Biology上发表了题为“Association mapping for yield traits inPaeonia rockiibased on SSR markers within transcription factors of comparative transcriptome”的研究论文。

木本油用作物是全球重要的经济作物，具有高含油量、抗逆性强及产量稳定的特性，并且已经成为人类食用油、润滑剂、生物柴油、化妆品、油漆等生产用料的重要来源。牡丹除了传统的观赏和药用价值外，油用价值日渐受到关注，紫斑牡丹已经成为当下极具发展潜力的新兴木本油料作物，然而，调控紫斑牡丹产量性状的变异位点仍未得到全面的开发，因此，成仿云教授的团队对此工作开展了较为深入的探索。在相关研究中，筛选并构建了用于关联作图的紫斑牡丹群体，并对24个产量相关性状进行了连续多年的观察和测定，基于表型数据库，联合采用相关性、主成分和聚类分析方法探索了影响紫斑牡丹单株产量的构成指标，基于比较转录组数据库，开发了58个多态性的来自转录因子的EST-SSR位点，并用于群体样本的遗传多样性、群体结构和LD水平的评价，最终鉴定了141个显著关联组合，涉及17个数量性状以及来自AP2、TCP、MYB等基因家族的41个EST-SSR位点。

该研究构建的表型和基因型数据库丰富了油用牡丹产量改良的数据信息，研究结果汇聚了影响紫斑牡丹单株产量性状的等位变异位点的集合，为未来开展分子育种工作奠定了重要的基础。

江南的注册网址花卉分子生物方向博士刘娜为以上研究的第一作者，成仿云教授为论文通讯作者。以上工作得到国家自然科学基金的资助,以及江南的注册网址林木分子设计育种高精尖创新中心、牡丹国际研究院、国家花卉工程研究中心、北京市观赏植物种质创新与分子育种重点实验室、北京市城乡生态环境实验室、教育部林木及观赏植物遗传育种重点实验室的支持。