記者17日從中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所獲悉，該所植物分子遺傳與適應(yīng)研究組收集了16個(gè)國(guó)內(nèi)主栽食用玫瑰品系，構(gòu)建了迄今為止涵蓋薔薇屬所有主要分類(lèi)群且最穩(wěn)定的質(zhì)體基因組系統(tǒng)樹(shù)，并提出中國(guó)主栽食用玫瑰的“復(fù)雜網(wǎng)狀起源”假說(shuō)。

　　玫瑰兼具園林觀賞和藥食兩用等功能，為“四大切花”之首。中國(guó)具有悠久的玫瑰利用歷史，早在漢代就有了玫瑰應(yīng)用的文字記載，至唐宋年間已育成連續(xù)開(kāi)花的玫瑰品種，元明時(shí)期荼薇玫瑰被用于釀酒行業(yè)，而云南人在明清時(shí)期已將玫瑰用于茶飲、玫瑰醬、玫瑰餅等制作。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)食用玫瑰產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，形成了山東、甘肅、云南等多個(gè)食用玫瑰主產(chǎn)區(qū)；云南已形成以“鮮花餅”為主的食用玫瑰產(chǎn)業(yè)，2017年鮮花餅產(chǎn)值已超20億元，并擁有約6萬(wàn)畝的種植規(guī)模。

　　據(jù)悉，中國(guó)主栽食用玫瑰主要有重瓣紅玫瑰、紫枝玫瑰、豐花玫瑰、墨紅玫瑰、滇紅玫瑰、八街玫瑰、苦水玫瑰、荼薇玫瑰、金邊玫瑰、‘大馬士革’和千葉玫瑰等。2010年3月9日國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)評(píng)估司明確規(guī)定重瓣紅玫瑰可作為普通食品資源進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。然而，各地食用玫瑰品種形態(tài)各異，多數(shù)與野生玫瑰及重瓣紅玫瑰的關(guān)系不清，起源模糊，在很大程度上限制了食用玫瑰產(chǎn)業(yè)的規(guī)范發(fā)展，造成潛在食品安全風(fēng)險(xiǎn)，且不利于品種改良。同時(shí)，除山東主產(chǎn)的平陰玫瑰外，多不具自主品種權(quán)，且?guī)缀醪痪哌B續(xù)開(kāi)花習(xí)性，嚴(yán)重影響了中國(guó)食用玫瑰產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所“植物分子遺傳與適應(yīng)”研究組圍繞植物開(kāi)花習(xí)性及植物與環(huán)境互作模式的多樣性、機(jī)理與演化開(kāi)展工作。前期課題組構(gòu)建了無(wú)刺光葉薔薇染色體水平高質(zhì)量基因組，解析了月季皮刺的遺傳調(diào)控機(jī)制，提出了發(fā)育早期的皮刺具儲(chǔ)水功能的假設(shè)，為月季生物學(xué)研究和新種質(zhì)的培育奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)中國(guó)主栽食用玫瑰種質(zhì)的遺傳關(guān)系不清且缺乏自主優(yōu)良品種的問(wèn)題，課題組收集了16個(gè)國(guó)內(nèi)主栽食用玫瑰品系，通過(guò)葉綠體基因組重建和將核糖體rDNA基因區(qū)的ITS1/2序列進(jìn)行分型等方法，構(gòu)建了迄今為止涵蓋薔薇屬所有主要分類(lèi)群且最穩(wěn)定的質(zhì)體基因組系統(tǒng)樹(shù)，追溯了中國(guó)食用玫瑰種質(zhì)間的遺傳關(guān)系及其可能野生近緣種。

　　研究結(jié)果表明，可能有6個(gè)野生種作為母本參與了中國(guó)主栽食用玫瑰種質(zhì)的形成。麝香薔薇為四倍體品種千葉玫瑰、‘大馬士革’、若水茗和三倍體品種金邊玫瑰的共同母系祖先；云南本土品種YN01、YN02和商水玫瑰、定陶玫瑰均為四倍體，與中國(guó)古老月季月月粉擁有共同的母本祖先——單瓣月季花。墨紅玫瑰與具有相同葉綠體基因組序列的花蝴蝶或腺萼香水月季共享母本祖先。荼薇玫瑰的母本祖先為法國(guó)薔薇。重瓣紅玫瑰、紫枝玫瑰、豐花玫瑰、妙峰山玫瑰和果玫瑰的共同母本野生祖先為中國(guó)原產(chǎn)的野生玫瑰。苦水玫瑰的母本祖先與其他食用玫瑰均不同，自成一系。

　　基于核糖體rDNA區(qū)ITS1/2的精細(xì)分型研究發(fā)現(xiàn)，至少9個(gè)野生種參與了現(xiàn)有主栽食用玫瑰品種的形成，野生玫瑰、‘大馬士革’和法國(guó)薔薇是參與多個(gè)食用玫瑰品種形成的主要貢獻(xiàn)者。野生玫瑰參與了所有的二倍體食用玫瑰品種和荼薇玫瑰的形成，而其它與‘大馬士革’相關(guān)的品種沒(méi)有發(fā)現(xiàn)野生玫瑰的ITS貢獻(xiàn)。結(jié)合葉綠體基因組和ITS分型方法，團(tuán)隊(duì)提出了中國(guó)食用玫瑰種質(zhì)復(fù)雜的網(wǎng)狀起源模型。

　　團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有主栽種質(zhì)中僅金邊玫瑰和墨紅玫瑰具連續(xù)開(kāi)花習(xí)性，YN01、YN02、商水玫瑰、定陶玫瑰和紫枝玫瑰具有偶爾二次開(kāi)花現(xiàn)象，其他種類(lèi)均為一次開(kāi)花品種?，F(xiàn)有可連續(xù)開(kāi)花或偶爾二次開(kāi)花的食用玫瑰品種均與連續(xù)開(kāi)花的中國(guó)古老月季有關(guān)。該研究將為食用玫瑰種質(zhì)的安全評(píng)估、選擇利用、品種改良等提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。團(tuán)隊(duì)使用二代數(shù)據(jù)成功組裝樣本ITS序列單倍型的方法，也將為ITS序列在親本溯源、系統(tǒng)進(jìn)化等方面的正確應(yīng)用提供重要技術(shù)支持，相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)專(zhuān)利。

　　研究成果在線發(fā)表于園藝學(xué)頂級(jí)期刊Horticulture Research上。(記者胡遠(yuǎn)航)