刚发表Nature子刊，北京林业大学该研究团队博士生又以第一作者连发三篇研究论文！
学术
2024-10-29 14:12
法国
近日，北京林业大学园林学院于超教授课题组在《Ornamental Plant Research》《Horticultural Plant Journal》《Food Chemistry》上共发表3篇论文，这些研究深入探讨了现代月季花色相关的遗传位点及分子调控机制。通过系统性地回顾多组学技术与正向或反向遗传学策略在园艺作物群体遗传学研究中的应用案例，该团队以四倍体月季的基因为基础，精确定位到了与花瓣中类胡萝卜素代谢相关的主效QTL位点。借助转录组学与代谢组学的综合分析，构建了月季类胡萝卜素代谢的分子调控网络，并对其中的关键基因进行了识别与功能分析。
据悉，于超教授研究团队专注于蔷薇属植物的种质资源发掘以及重要性状的分子机制研究，特别是在月季花色与香气代谢途径和遗传调控、花果天然产物的开发及其营养价值等方面取得了显著进展。相关成果发表在Nature Communications、Trends in Food Science & Technology、Food Chemistry等期刊。此外，团队与瓦赫宁根大学植物育种系（Plant Breeding, Wageningen University & Research）开展深入合作，共同探索适用于多倍体植物的群体遗传学分析方法，并对蔷薇属植物的关键品质与观赏性状进行遗传定位研究。点击阅读该团队相关研究成果：月季作为全球范围内种植面积最广、经济价值最高的观赏植物之一，其现代品种属于节段异源四倍体结构，这使得其基因组高度杂合，给重要性状的精确遗传定位和关键基因的快速发现带来了挑战，进而影响了分子标记辅助育种的效率。鉴于此，研究团队对一种古老的四倍体月季品种“云蒸霞蔚”进行了高质量的基因组组装，通过在四倍体水平上构建更加密集的遗传连锁图谱，成功精确定位了与类黄酮和类胡萝卜素代谢相关的QTL位点，为提高多倍体木本植物遗传解析效率提供了新的视角。图1 月季类胡萝卜素含量主效QTL位点qCarp-4精细定位此外，研究团队采用超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS），对处于不同生长阶段且颜色各异的月季花瓣进行了类胡萝卜素靶向代谢组学分析。结果显示，橙色月季花瓣中的总类胡萝卜素含量可达到488.85 μg/g，而紫黄质肉豆蔻酸酯是月季花瓣中主要的类胡萝卜素成分。研究还通过转录组学分析，进一步构建了月季类胡萝卜素代谢的分子调控网络，并使用类胡萝卜素工程菌系统验证了RhBCH1和RhCCD4两个基因在月季类胡萝卜素代谢过程中扮演的关键角色。图2 橙色和白色月季花瓣不同发育阶段的类胡萝卜素代谢特征在读博士研究生程璧瑄为三篇论文的第一作者，于超教授为论文的通讯作者。北京林业大学罗乐教授、孙丽丹教授、潘会堂教授、张启翔教授，东北师范大学高翔教授、瓦赫宁根大学植物育种系数量定位研究专家Peter Bourke博士、福建师范大学赵凯博士及中国中医科学院中药研究所万会花博士对论文提供了重要帮助。课题组成员孙彦琳、刘鑫颖、刘雨晨、杜文婷参与了论文撰写以及部分试验工作。研究得到了国家自然科学基金项目（32071818）及中央高校基本科研业务费专项资金（QNTD202306）的资助。图3 综述多组学技术辅助不同维度性状的遗传定位分析Ornamental Plant Research: https://doi.org/10.48130/opr-0024-0020Horticultural Plant Journal: https://doi.org/10.1016/j.hpj.2024.05.009https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141675
![]()
