基因编辑技术解锁玫瑰新色号！
基因编辑技术解锁玫瑰新色号！
基因编辑技术正在为植物育种带来革命性的变化。最近，中国农业大学研究团队在现代月季基因组研究方面取得重大突破，为未来培育更多色彩独特的玫瑰品种提供了重要基础。
2024年10月，中国农业大学园艺学院高俊平团队在Nature Plants杂志上发表重要研究成果。该研究首次实现了对四倍体现代月季单倍型解析的高质量组装，通过对200多个蔷薇属野生种和月季栽培种的重测序，明确了现代月季的起源及育种过程。这一突破为未来现代月季的基因组选择育种和分子定向育种提供了坚实的理论基础。
现代月季是蔷薇属中栽培月季的总称，通常指中国月季传入欧洲后，与多种蔷薇属植物杂交而形成的具备连续开花能力的杂交品种。中国是蔷薇属植物最重要的起源中心，在已知的200余种蔷薇属植物中，原产我国的有95种。其中，主要以月季花（R. chinensis），光叶蔷薇（R. wichuraiana），香水月季（R. odorata）等野生种的栽培和驯化，形成了中国古老月季类群。在欧洲地区，法国蔷薇（R. gallica）、犬蔷薇（R. canina）等也通过栽培和杂交，构成了欧洲古老月季类群。17-18世纪，具备连续开花特性的中国古老月季被引入欧洲，与当地的品种进行了广泛杂交，产生了一系列新的园艺类群。1867年，法国育种家Jean-Baptiste André Guillot成功培育出一个充分结合了中国和欧洲古老月季优良性状的新品种，命名为’La France’ （‘法兰西’），被公认为现代月季（R. hybrida）的开端。
尽管现代月季育成的历史仅有150余年，但自问世以来，凭借其优良性状迅速在月季栽培中占据了绝对的主导地位。如今，全球栽培的绝大多数月季都是四倍体现代月季，品种数量超过40000个，涵盖切花、庭院绿化、盆栽花卉等多种类型。其中月季切花占据全球切花市场份额的30%以上，是全球公认的经济价值最高的观赏植物。
然而，现代月季的基因组信息长期未解。主要原因在于，现代月季具有高倍性，即大多数为四倍体；基因组高杂合度、序列高度重复，呈现出节段性异源多倍体的复杂特征。这些因素使得对其基因组的解析极具挑战性。
针对这些技术难题，研究团队采用了多种创新性策略。他们使用了ONT ultra-long、HiFi、Pore-C、Hi-C等多种测序技术相结合的方法，显著提升了contigs的长度和准确度，成功解决了嵌合组装问题。通过Pore-C技术解析染色体的远距离相互作用，克服了同源区段难以区分的技术难题。最终，成功组装出了高质量的四倍体现代月季单倍型基因组。
这一突破不仅揭示了现代月季的遗传组成，还为未来培育更多色彩独特的玫瑰品种提供了重要基础。通过基因编辑技术，科学家们可以精确控制与花色相关的基因，创造出前所未有的玫瑰新色号。这种技术不仅能够创造出更多色彩独特的玫瑰品种，还为园艺设计和植物育种等领域带来了新的可能性。未来，我们或许可以根据自己的喜好培育出各种颜色的玫瑰，让大自然的美丽更加丰富多彩。
然而，基因编辑技术在应用中也面临一些挑战和争议。例如，技术的安全性、人类尊严和价值观念等问题。但这些争议并未阻碍技术的快速发展，反而促使科学家更加谨慎地推进相关研究。随着技术的不断进步和优化，基因编辑技术在植物育种领域的应用前景将更加广阔。