秋海棠屬是世界上物種多樣性最為豐富的類群之一，是全球維管植物物種數量排名前十的大屬，種類超過2000種，也是全球著名的園藝花卉之一。近日，由深圳市城市管理和綜合執法局仙湖植物園與深圳華大生命科學研究院牽頭完成的秋海棠屬植物基因組研究成果《Genomes shed light on the evolution of Begonia, a mega-diverse genus》，在植物學領域國際權威刊物《新植物學家》(New Phytologist)正式發表，該研究成果為揭示秋海棠屬植物多樣性形成及適應性進化提供了新的見解，并為秋海棠屬植物后基因組學研究提供了重要的參考。

4年完成4種秋海棠屬植物全基因組組裝

“秋海棠屬植物是研究生物多樣性和適應性形成非常理想的材料。這也是我們選擇研究它的原因。”該論文第一作者之一仙湖植物園植物研究中心李凌飛博士告訴記者，該項目于2017年策劃啟動，聯合了國內外幾個秋海棠和基因組領域的研究專家，歷時近4年時間完成。

最新發布的研究成果中，研究團隊完成了桑寄生狀秋海棠(Begonia loranthoides)、鐵十字秋海棠(Begonia masoniana)、黑武士秋海棠(Begonia darthvaderiana)、和盾葉秋海棠(Begonia peltatifolia)4種秋海棠屬植物全基因組組裝，并完成了74個全球代表性的種類的淺層基因組測序。同時，該研究還發現，秋海棠屬祖先在大約3500萬年前經歷了一次特有的全基因組加倍事件，該事件對秋海棠屬植物多樣性演化和耐陰適應性具有重要貢獻。

慢慢解開秋海棠屬植物關鍵基因

“中國是秋海棠屬植物分布最多的國家，有268種野生秋海棠屬植物，但我們在其研究和開發應用上是嚴重落后的。”李凌飛表示，雖然中國秋海棠屬植物資源雖然非常豐富，但歐美國家早在100多年前就開始研究并培育出了超過15000多個園藝品種，而中國真正起步是在上世紀90年代，才逐步由植物園開始收集秋海棠屬植物種質資源。“我們希望借此研究，慢慢解開秋海棠屬植物一些非常重要園藝性狀形成的機理，比如葉斑、葉型，希望鑒定到這些關鍵基因，可以用于我們分子育種定向改造我們的園藝植物。”

該研究成果由仙湖植物園植物研究中心李凌飛博士、董珊珊博士、李娜以及華大生命科學研究院陳曉麗博士、方東明副研究員、郭興博士為論文共同第一作者。華大生命科學研究院劉歡研究員和仙湖植物園張壽洲研究員為共同通訊作者。該項研究工作得到了國家重點研發計劃項目、深圳市城市管理和綜合執法局科研項目等資金的支持。

仙湖已收集保育400余種秋海棠屬植物

2021年，深圳發現了一個秋海棠屬植物，并以深圳命名，就叫“深圳秋海棠”(Begonia shenzhenensis)。由深圳資深植物愛好者王曉云首次發現，并由上海辰山植物園的田代科研究員鑒定為新的物種。這也是第8個以深圳命名的植物。

據介紹，秋海棠屬為典型的陰生植物，主要分布在赤道附近的熱帶及亞熱帶地區，多數種類生活在林下、峽谷、瀑布、溶洞等陰濕的地方。

自2008年起，市城管和綜合執法局仙湖植物園已收集保育400余種秋海棠屬植物種質資源，成為國內該類群收集種類最多的單位之一。仙湖植物園依托深圳市南亞熱帶重點實驗室開展了系統的科學研究和系列科普展覽活動，為專業人士和普通市民提供了重要學習及交流平臺。

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