近日，環藝所蘭花研究室國蘭研究團隊在國際知名學術期刊Horticulture Research (中科院大類一區，IF=8.7)在線發表題為“Genome-wide association analysis identified molecular markers and candidate genes for flower traits in Chinese orchid (Cymbidium Sinense)”的研究論文，環藝所楊鳳璽研究員為論文第一作者，朱根發研究員為通訊作者。

國蘭是我國傳統名貴花卉，擁有清香的氣味和豐富多彩的瓣型，其中以花朵大、花姿優美且瓣型特異的品種最受追捧，花朵瓣型特征成為決定國蘭觀賞和經濟價值並促進其產業發展的關鍵因素，然而基於分子標記輔助的功能基因挖掘在國蘭，乃至蘭屬植物中還未見報道。本研究以廣東特色國蘭代表種墨蘭為材料，精細評價了195個墨蘭品種的花朵數量、花被片數量、花朵橫徑、花朵縱徑、花朵長寬比，以及萼片、花瓣、唇瓣等花部結構的長、寬和長寬比共14個花部性狀，基於Genotyping-by-sequencing技術對這些性狀進行了全基因組關聯分析（GWAS）。共鑒定出65,318,522個SNPs和3,906,176個Indels，其中4,694個SNPs和477個InDels與14個花部性狀關聯（-log₁₀(P)＞5），而這些關聯的SNPs和Indels相關的基因主要參與開花調控、激素通路、細胞分裂和代謝，並驗證了與11個基因相關的20個候選SNPs和Indels，證實了數據的可靠性。此外，深入分析了其中的CsRBE基因，發現墨蘭CsRBE基因是調控其多花被片（奇花）性狀的關鍵基因，在墨蘭原生質體中高效過表達CsRBE基因，墨蘭CsAP3和CsPI基因以及花器官邊界調控基因CsCUC和CsTCP均受CsRBE調控。總之，本研究利用墨蘭自然變異群體的全基因組關聯分析，獲得了控製墨蘭花朵瓣型性狀的關鍵基因位點，對加快墨蘭高效育種和花朵形態定向改良奠定了基礎。

本研究得到了國家自然科學基金（31872151和31672184）、廣州市科技計劃項目（2022B03J00703），廣東省現代農業產業技術體係創新團隊（2021KJ121）和必威betways 學科團隊建設項目（202127TD，R2020PY-JX018和BZ202006）等項目的資助。

原文鏈接：https://academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhad206/7311040