“唯有牡丹真國(guó)色，花開(kāi)時(shí)節(jié)動(dòng)京城”，這是唐朝形容牡丹如何誘人的詩(shī)句。歷*，栽培牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）就有眾多品種，其中一些流傳至今，稱之為傳統(tǒng)牡丹品種。這些品種是怎么起源的？如何形成的？它們何以成為花中*？近日，*植物研究所系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室洪德元院士帶領(lǐng)的牡丹、芍藥研究團(tuán)隊(duì)揭開(kāi)花王牡丹由來(lái)之謎。
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牡丹、芍藥研究團(tuán)隊(duì)于20世紀(jì)90年代*始調(diào)查牡丹植物資源。通過(guò)廣泛的野外考察、居群取樣和統(tǒng)計(jì)分析，確認(rèn)牡丹有9個(gè)野生種，分布于從西藏東南至中原地區(qū)，為中國(guó)所*。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出25個(gè)單拷貝核基因標(biāo)記。利用這些基因標(biāo)記，研究人員重建了9個(gè)野生種牡丹的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。高支持率的譜系分支與形態(tài)特征的分化非常吻合證明了這棵基因樹(shù)就是物種樹(shù)。同時(shí)，研究人員通過(guò)比較分析葉綠體基因組，找出14個(gè)高分辨率的葉綠體基因。研究人員隨機(jī)選取47個(gè)牡丹傳統(tǒng)品種，分析了這些品種的14個(gè)葉綠體基因和47個(gè)高分辨率的單拷貝核基因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些傳統(tǒng)品種源自我國(guó)中原地區(qū)（河南、陜西、山西、湖北、安徽、四川北部和甘肅東南部）的5個(gè)野生種之間的雜交。這5個(gè)野生種是中原牡丹、紫斑牡丹、鳳丹、卵葉牡丹和矮牡丹，其中中原牡丹、紫斑牡丹和卵葉牡丹既當(dāng)了父本，又當(dāng)了母本，而分布于西藏、云南和四川西北部的4個(gè)野生種則未參與雜交。據(jù)宋代歐陽(yáng)修的“洛陽(yáng)牡丹譜”記載的花王牡丹形成的人文線索，居住在中原地區(qū)的先人喜愛(ài)牡丹，遂把附近不同的牡丹野生種引入庭院栽培，這為在野外互不相遇的野生種創(chuàng)造了相遇并發(fā)生天然雜交的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致種間遺傳整合，使后代的花色、花形千變?nèi)f化。因此，傳統(tǒng)牡丹品種匯集了中原地區(qū)5個(gè)野生種的遺傳資源，這解釋了花王牡丹如此姹紫嫣紅的原因。此項(xiàng)研究解開(kāi)了傳統(tǒng)牡丹品種來(lái)源之謎。
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