組學(xué)技術(shù)在薔薇屬植物研究進(jìn)展

趙小慧,馬 策,韓丹丹,李振濤,李成俊

(遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所,遼寧 遼陽 111000)

薔薇屬(Rosa)植物為半木本多年生植物,是被廣泛栽培的世界著名觀賞植物之一[1],其種類繁多,顏色豐富,形態(tài)各異,是最具多樣化的園藝作物之一。 在園林綠化、家庭園藝、香水、化妝品和制藥等不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,給人們的生活生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟(jì)、綠化及藥用價(jià)值。 薔薇屬植物經(jīng)過多年研究,在品種選育、栽培技術(shù)、基因篩選、分子克隆等方面取得重大突破。 后基因組時(shí)代各種組學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,為深入研究表型性狀背后的遺傳、基因組學(xué)和分子機(jī)制提供了強(qiáng)有力的工具,基于各種組學(xué)數(shù)據(jù),研究人員得以發(fā)現(xiàn)新的基因、解析背后的分子機(jī)制、研究基因之間相互作用、蛋白表達(dá)調(diào)控、基因與環(huán)境相互作用、物種起源進(jìn)化、物種多樣性等問題。 該文以薔薇屬植物組學(xué)目前研究現(xiàn)狀及背景為基礎(chǔ),總結(jié)了在基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、表觀組學(xué)等方面的研究現(xiàn)狀及存在問題,并進(jìn)行展望,以期發(fā)現(xiàn)新基因、解析分子機(jī)制,進(jìn)而把分子編輯技術(shù)應(yīng)用于薔薇屬植物,為加速分子育種提供技術(shù)保障。

1 基因組學(xué)

1.1 核基因組

薔薇屬植物基因組(nuclear genome)雖然較小,只有約560 Mb,但染色體卻高度雜合,物種群體有復(fù)雜的多樣化和多倍體性質(zhì),整個(gè)基因組由7 條染色體組成,倍體范圍在二倍體(2n= 2×= 14; R. chinensis)到十倍體(2n=10×= 70; R.praelucens)之間[1]。 截至目前已完成薔薇屬4 個(gè)種核基因組測(cè)序,這些測(cè)序結(jié)果為深入研究薔薇屬植物分子機(jī)制、基因篩選奠定了基礎(chǔ)。……