記者17日從中國科學(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個國內(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群且最穩(wěn)定的質(zhì)體基因組系統(tǒng)樹，并提出中國主栽食用玫瑰的“復(fù)雜網(wǎng)狀起源”假說。

　　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)開花的玫瑰品種，元明時期荼薇玫瑰被用于釀酒行業(yè)，而云南人在明清時期已將玫瑰用于茶飲、玫瑰醬、玫瑰餅等制作。改革開放以來，中國食用玫瑰產(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6萬畝的種植規(guī)模。

　　據(jù)悉，中國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日國家食品安全標準與監(jiān)測評估司明確規(guī)定重瓣紅玫瑰可作為普通食品資源進行生產(chǎn)經(jīng)營。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，且不利于品種改良。同時，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)開花習(xí)性，嚴重影響了中國食用玫瑰產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所“植物分子遺傳與適應(yīng)”研究組圍繞植物開花習(xí)性及植物與環(huán)境互作模式的多樣性、機理與演化開展工作。前期課題組構(gòu)建了無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)控機制，提出了發(fā)育早期的皮刺具儲水功能的假設(shè)，為月季生物學(xué)研究和新種質(zhì)的培育奠定了基礎(chǔ)。針對中國主栽食用玫瑰種質(zhì)的遺傳關(guān)系不清且缺乏自主優(yōu)良品種的問題，課題組收集了16個國內(nèi)主栽食用玫瑰品系，通過葉綠體基因組重建和將核糖體rDNA基因區(qū)的ITS1/2序列進行分型等方法，構(gòu)建了迄今為止涵蓋薔薇屬所有主要分類群且最穩(wěn)定的質(zhì)體基因組系統(tǒng)樹，追溯了中國食用玫瑰種質(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個野生種作為母本參與了中國主栽食用玫瑰種質(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的精細分型研究發(fā)現(xiàn)，至少9個野生種參與了現(xiàn)有主栽食用玫瑰品種的形成，野生玫瑰、‘大馬士革’和法國薔薇是參與多個食用玫瑰品種形成的主要貢獻者。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)的品種沒有發(fā)現(xiàn)野生玫瑰的ITS貢獻。結(jié)合葉綠體基因組和ITS分型方法，團隊提出了中國食用玫瑰種質(zhì)復(fù)雜的網(wǎng)狀起源模型。

　　團隊還發(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花現(xiàn)象，其他種類均為一次開花品種。現(xiàn)有可連續(xù)開花或偶爾二次開花的食用玫瑰品種均與連續(xù)開花的中國古老月季有關(guān)。該研究將為食用玫瑰種質(zhì)的安全評估、選擇利用、品種改良等提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。團隊使用二代數(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)已申請專利。

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