荷花是中国十大传统名花之一,具有极高的观赏价值、食用价值和药用价值。在中国荷花拥有几千年的栽培历史,通过发现和培育,到目前为止已有4000多个品种被记录。然而,人们对荷花育种相关的信息相当零散,其相关的遗传规律、性状形成机理方面还知之甚少,这给荷花遗传育种工作造成了较大的影响。
2022年3月,Ornamental plant research在线发表了南京农业大学题为Genetic resources of lotus (Nelumbo) and their improvement 的综述论文。
本篇综述讨论了国内外荷花种质资源(包括野生种和栽培品种)的发展,总结了荷花育种方式和育种方向,重点介绍了与重要园艺性状相关的结构和调控基因的分离和功能鉴定的最新进展。并对荷花资源的保护与利用、育种与产业化前景进行了展望。
荷花作为起源最早的被子植物之一,素有‘活化石’之称,最古老的莲花化石可以追溯到大约1亿零500万–1亿1300万年前的早白垩记晚期。在第三世纪以前(约1亿多年前),莲属植物拥有10-12种存在,在经过冰川时期后,大部分种类因寒冷灭绝,最后只剩下亚洲莲和美洲黄莲两类,且其分布范围也出现了整体南移的现象(图1)。
图1 荷花的地理分布。地图上的彩色位置表示荷花的种植区域;紫色区域表示亚洲莲的主要分布区;黄色区域表示美洲黄莲的主要分布区;黑点表示荷花化石出土的区域;绿色点表示发现亚洲莲野生中的区域,橙色点表示发现美洲黄莲野生中的区域。
基于亚洲莲和美洲黄莲,人们通过各种育种方式,至2019年,已有超过4000个品种被记录(图2),这些品种具有丰富的花型花色(图3),极大丰富了荷花的种质资源。
图2 荷花育种过程
图3 荷花丰富的花型花色
随着分子生物学和测序技术的发展,研究者们通过基因组测序和分子生物学实验等实验方法解析荷花重要观赏性状的遗传机理,提高育种效率,开展品种创制,为高效培育具有中国特色的荷花新品种奠定重要的研究基础,同时这些研究成果也为荷花育种者们提供了育种方向。
南京农业大学园艺学院徐迎春教授为该论文通讯作者,园艺学院博士生周平为第一作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目(No. 31971710、No. 32071829)和中央高校基本科研业务费(荷花种质资源专项)(KYZZ2021003)的资助。
原文链接:
https://doi.org/10.48130/OPR-2022-0005
关于 Ornamental Plant Research
Ornamental Plant Research 是一本开放获取的期刊,致力于传播观赏植物领域的最新研究进展,专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。
期刊官网:
www.maxapress.com/opr
投稿链接:
mc03.manuscriptcentral.com/ornpr
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