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昆明植物研究所保护园艺学与种质创新研究组合作，成功完成了网纹草（Fittonia albivenis）首个近完整的单倍型分相基因组组装工作，相关成果以A nearly complete haplotype-phased genome assembly of nerve plant (Fittonia albivenis) provides insights into leaf color evolution为题发表在Horticulture Research期刊。
网纹草是原产于南美雨林的多年生观赏植物，以其耐阴性强、脉络清晰、颜色丰富的叶片而备受园艺界关注。该研究采用PacBio HiFi、Oxford Nanopore超长测序以及Hi-C染色质构象捕获等前沿技术，组装获得一个2.08 Gb、涵盖18对染色体、包含66条端粒且无间隙的高质量基因组。BUSCO完整度评估显示，该基因组在保守核心基因上的覆盖率高达99.2%，为当前爵床科最高质量的基因组草图。
通过单倍型分相技术（Subphaser），研究团队揭示了网纹草基因组A/B亚基因组的结构与演化分化，发现其主要由LTR类转座子驱动，扩增始于约200万年前，这不仅揭示了其基因组复杂的双亲起源，也有助于理解多倍体植物在演化过程中如何维持功能分化与调控网络稳定。在色素形成机制方面，该研究系统重建了花青素、类黄酮、叶绿素和类胡萝卜素的代谢通路，鉴定出278个相关酶编码基因，发现这些基因在基因组中存在大量重复扩增现象。基因组重复事件（WGD）和串联重复（TD）显著促进了花青素与类黄酮通路中关键基因的扩张，为植物色彩多样性提供了遗传基础。进一步的表达分析和代谢组研究表明，这些通路基因的表达在不同叶色样本之间存在显著差异，与红色叶片中花青素及其衍生物的积累高度相关。通过对31个自然样本的重测序，该研究识别出530万个高质量SNP，进而揭示出调控花青素合成的转录因子（如AP2-ERF、MYB、bHLH等）与其下游结构基因在群体中的变异分布特征。调控网络分析显示，MYB-bHLH-WD40（MBW）复合体在调节叶色形成中扮演核心角色，而WRKY与AP2-ERF等因子也可能参与协同调控。此外，这些通路关键基因的突变率普遍高于其他色素通路，且突变更集中于具有表达活性的基因位点，暗示其对叶色变异具有潜在功能效应。
2024年光合作用与高光效农业课题组在Nature Communications上报道了网纹草具有远红外光合捕光能力增强的现象。在此基础上，课题组联合其他单位进一步深入研究，相关成果不仅为理解植物叶色的分子调控机制提供了重要信息，也为开展分子遗传育种提供了强有力的基础数据支持。
济南大学为第一完成单位，秦晓春教授为论文通讯作者，太阳城娱乐城
教师王龙欣博士和山东省农业科太阳城娱乐城
贾凯华副研究员为论文共同第一作者，中国科太阳城娱乐城
昆明植物研究所张仁纲博士、太阳城娱乐城
在读博士郝晨阳参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省泰山学者等项目的资助。
论文链接：//academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhaf154/8173968?searchresult=1
撰稿：王龙欣 编辑：李强 编审：秦晓春
