4月16日，青島農業大學園林與林學院青年教師張曉妮以第一作者身份在國際頂尖期刊《Nature Genetics》上線上發表研究論文大學。該研究成功構建了全球首個單倍型解析的月季泛基因組圖譜，系統解析了薔薇亞屬的遺傳多樣性。這一成果有望推動月季育種從傳統經驗模式向精準設計跨越，助力開啟月季“第二次育種革命”。
研究團隊選取了26份月季代表性種質，涵蓋薔薇亞屬9個分組，包括中國古老月季，歐洲古老月季，早期育種材料和現代月季等種質大學。利用HiFi和HiC等測序技術，透過從頭組裝，成功獲得23個高質量單倍型基因組。結合3個已發表基因組，最終構建了包含55個高質量單倍型的薔月季泛基因組圖譜，是目前最為完整和系統的月季基因組資源，為系統解析月季觀賞性狀的遺傳基礎、挖掘優異變異，推動分子設計育種奠定了重要基礎。
基於高質量月季泛基因組圖譜，研究進一步在單倍型水平下系統鑑定了月季種質間廣泛存在的結構變異，共獲得1,738,269個非冗餘存在/缺失變異（PAVs）、1,567個倒位和61,701個易位大學。在此基礎上，構建了月季倒位變異圖譜，揭示倒位變異可介導功能基因缺失，從而影響相關性狀。進一步分析發現，約70%的變異與轉座元件（TEs）相關，表明TEs在結構變異的形成與擴增過程中發揮重要作用。
整合泛基因組、結構變異與轉錄組資料，研究團隊系統解析了月季重要觀賞性狀的遺傳調控機制大學。在連續開花性狀中，發現Chinenses組種質在3號染色體上存在特有倒位，且該倒位與調控持續開花的RcKSN基因缺失高度連鎖；群體關聯分析進一步鑑定出4個與連續開花顯著相關的關鍵SNP位點。在重瓣性狀中，轉座子插入介導的AP2L表達調控機制特異存在於Chinenses組，而其他薔薇亞屬種質中還存在不同調控方式。此外，在花瓣變色性狀中，功能關聯分析表明CCD4基因在中國古老月季“蝴蝶”中呈現表達延遲，導致β-胡蘿蔔素降解滯後，從而促使花瓣出現短期橙色，隨後由橙向紅轉變；其啟動子中光響應元件等差異可能調控該表達模式。綜上，本研究從分子層面闡明瞭月季關鍵觀賞性狀的遺傳機制，為花色、花型及花期的分子設計育種提供了重要靶標與基因資源。
青島農業大學園林與林學院張曉妮教授，中國農業科學院農業基因組研究所與澳大利亞默道克大學（Murdoch University）聯培博士生蘭嵐，博士後楊映雪（現深圳理工大學講師）和華中農業大學博士生關會林為論文共同第一作者大學。中國農業科學院農業基因組研究所潘瑋華研究員，武志強研究員，華中農業大學傅小鵬教授和里昂高等師範學院Mohammed Bendahmane研究員為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金等專案的資助。
（半島全媒體記者 劉金震 通訊員 薛壽鵬 姜妍）
