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近日，中南林业科技大学、河南省林科院等单位在国际著名植物学TOP期刊The Plant Journal发表了封面论文The red flower wintersweet genome provides insights into the evolution of magnoliids and the molecular mechanism for tepal color development。论文破译了红花蜡梅基因组，为木兰类植物进化提供了新见解，揭示了蜡梅花色形成机制。
蜡梅 （Chimonanthus praecox） 又名黄梅，是我国特有的传统名花和特用经济树种，具有重要的观赏价值、经济价值和深刻的文化内涵。多年来蜡梅育种的一个主要目标是获得具有红色中被片的红花蜡梅新品种，研究团队历经多年选育出了红花蜡梅新品种‘鸿运’ （Chimonanthus praecox‘Hongyun’） ，并获得国家林业和草原局植物新品种权证书 （品种权号：20210125） ，然而其背后的分子遗传信息及不同蜡梅品种类型的花色形成机制尚不清楚。另外，蜡梅属于木兰类植物，长期以来关于单子叶、双子叶和木兰类植物3个分支之间进化关系也一直存在争议。
研究团队获得了红花蜡梅高质量染色体水平的基因组，基于多策略构建的系统发育树显示，一个二叉树或不能完全代表被子植物复杂的早期分化，木兰类更可能是双子叶的姐妹，这一观点得到了较多发育树的支持。分析表明CpANS1是矢车菊苷合成的关键结构基因，CpMYB1是调控CpANS1表达的关键转录因子，CpMYB1可能调控不同蜡梅品种类型间的花色差异，其移码突变导致素心蜡梅不能形成红色，其表达水平决定了红心蜡梅和红花蜡梅花被片的红色，CpMYB1需要形成MBW复合体方能充分发挥其对CpANS1的调控作用 （图2） 。本研究为木兰类植物的进化和蜡梅花色形成的分子机制提供了新见解，为蜡梅的功能基因组学研究和分子育种奠定了基础，具有重要的科学理论价值和产业应用价值。
图1：蜡梅和其它代表物种的WGD事件
图2：CpMYB1驱动的MBW复合体促进CpANS1的转录
中南林业科技大学博士生、河南省林科院沈植国，中南林业科技大学博士生李文莹、李艳丽为论文共同第一作者。中南林业科技大学张琳教授、袁德义教授、曹运鹏博士为论文共同通讯作者，美国农业部、加拿大多伦多大学的研究者也参与了部分工作。相关研究得到了河南省科技兴林、河南省基本业务费、许昌英才计划等项目的资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15533
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