北京日报|为有暗香来!北京林大师徒三代80载艰辛育梅花( 四 )
2012年,张启翔牵头完成了梅花全基因组学研究,绘制了梅花全基因组精细图谱,解析了梅花“特征花香”“傲雪开放”等分子生物学机制。
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通过开展梅花全基因组重测序研究,张启翔带领的北林梅花团队绘制出348个梅花品种的系统发育树和10个重要观赏性状。
梅花为何“暗香浮动”?张启翔团队的研究首次发现,能直接催化生成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族(苯甲醇乙酰基转移酶基因家族)在梅花基因组中显著扩增,这些扩增基因的剂量效应可能增加了乙酸苯甲酯的含量,从而使梅花具有独特的花香。
梅花为何“傲雪开放”?张启翔团队推测,DAM基因(与休眠相关的MADS-box转录因子)和过多的CBF基因(胞嘧啶重复/脱水响应元件结合因子)结合位点是梅花提早解除休眠的关键因子,从而使梅花能在早春开花。
在此基础上,张启翔团队与多家单位合作,2015年启动了梅花全基因组重测序研究,该项目选取333株梅花品种、15株野生梅花以及梅花的近缘物种山杏、山桃等开展研究,构建完成了世界首张梅花全基因组变异图谱。通过开展泛基因组学研究,团队发现,梅花基因组中有3364个特有基因,主要在类黄酮、苯丙烷类化合物、苯基丙胺酸等代谢通路中富集,与梅花花色、花香等重要的观赏性状形成相关。“暗香浮动”的奥秘就蕴藏其中。
2018年12月,张启翔等撰写的《梅花基因组学研究》一书出版,此时,他的恩师陈俊愉院士已故去6年。新书的扉页上,张启翔写下了13个字:谨以此书纪念恩师陈俊愉院士。
“梅花师徒”的脚步仍在继续。作为国家花卉工程技术研究中心和林木分子设计育种高精尖创新中心权威专家,张启翔正带领北林大梅花团队继续开展梅花重要观赏性状遗传机理解析和梅花遗传转化体系研究,继续探索着梅花分子育种落地。
【北京日报|为有暗香来!北京林大师徒三代80载艰辛育梅花】为有暗香来。在“梅花师徒”的心中,那凌寒傲放的朵朵梅花,就是最大的褒奖。
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