近日，中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院覃瑞團隊聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國家重點實驗室張建偉與邢永忠課題組在Plant Biotechnology Journal發(fā)表“The chromosome-scale reference genome of safflower (Carthamus tinctorius) provides insights into linoleic acid and flavonoid biosynthesis”的研究論文。
該論文首次公布了紅花高質(zhì)量的參考基因組，通過比較基因組學(xué)研究揭示了紅花與向日葵、朝鮮薊分別在約60.5和30.7百萬年前分化；聯(lián)合轉(zhuǎn)錄組等多組學(xué)分析揭示了脂肪酸去飽和酶2（FAD2）和查爾酮合酶（CHS）的基因復(fù)制事件及差異性調(diào)控在紅花籽粒油酸與黃酮合成途徑中發(fā)揮的重要作用。該研究成果為深入解析亞油酸和黃酮的分子調(diào)控機制、紅花藥用與食用價值及其農(nóng)藝性狀的提升和改良奠定了基礎(chǔ)。
紅花（Safflower, Carthamus tinctorius）為菊科植物，是世界上種植歷史悠久的古老作物之一，作為油料作物1973年被聯(lián)合國糧農(nóng)組織正式列入《生產(chǎn)年鑒》統(tǒng)計項目目錄。紅花廣泛分布于世界各地，伊朗、印度、巴基斯坦、哈薩克斯坦等“一帶一路”國家為主要種植地區(qū)。我國各地也均有分布，新疆、云南為其主產(chǎn)區(qū)，其中新疆塔城地區(qū)常年種植面積10萬畝以上，也是新疆特色食品馕的主要食材組成之一。紅花籽粒的亞油酸含量高達80%以上，被譽為“亞油酸之王”，具有降血脂、預(yù)防動脈粥樣硬化等重要功效，另外，紅花花絲黃酮種類及含量極其豐富，其中的羥基紅花黃色素A，具有緩解炎癥、抗腫瘤、活血化瘀等功效。由于其具有高亞油酸和黃酮含量受到食品及中醫(yī)藥研究者的廣泛關(guān)注，是我國珍貴的藥食兩用的作物。
覃瑞團隊所在的民族地區(qū)特色生物資源保護與利用中心，自1995年以來，與中國農(nóng)科院油料作物研究所嚴(yán)興初研究員課題組在世界范圍內(nèi)搜集了600多份核心紅花種質(zhì)資源，也是國內(nèi)第一個對紅花病毒病進行調(diào)查與鑒定的團隊。10余年以來，該團隊在武漢、新疆博爾塔拉蒙古自治州等地建立了多個群體和擴繁基地，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析及遺傳連鎖分析，對影響紅花農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的候選基因進行發(fā)掘和精細(xì)定位，力圖培育高產(chǎn)高抗的優(yōu)質(zhì)紅花品種。在進行基礎(chǔ)研究的同時，團隊積極推動紅花的開發(fā)與利用，開展校企合作，與襄陽市元大糧油科技有限公司密切合作，建立了湖北省功能性油脂校企共建中心，形成了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究的完整產(chǎn)業(yè)鏈，2011年以來開發(fā)了紅花籽油、脫脂菜籽油等系列產(chǎn)品，紅花在襄陽試種也取得了成功。
中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教師吳智華，劉虹，湛蔚為該論文的共同第一作者，我校為通訊作者單位，這也是該團隊與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物改良國家重點實驗室邢永忠和張建偉課題組密切合作的結(jié)果，并在2020年獲得國家自然科學(xué)基金立項。本研究獲得了湖北省科技條件平臺建設(shè)基金，湖北省重點實驗室基金，湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項重大項目，湖北省自然科學(xué)基金與華中農(nóng)大人才引進啟動基金等項目的資助。
