近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了浙江大学园林研究所夏宜平教授团队题为High‐quality evergreen azalea genome reveals tandem duplication‐facilitated low‐altitude adaptability and floral scent evolution的研究论文。该研究通过对杜鹃花属马银花亚属的代表种马银花（Rhododendron ovatum）开展基因组测序，揭示了马银花低海拔适应性及花香相关的关键通路与基因。

    杜鹃花是杜鹃花科 (Ericaceae) 杜鹃花属 (Rhododendron) 植物的统称，是开花植物中最大的属之一，以其1000多种木本物种的多样性和美丽而闻名。我国十大传统名花之一，具有非常丰富的物种多样性和观赏价值，在园林应用中素有“无鹃不成园”之说。

  之前研究表明，杜鹃花有两个截然不同的类群：海拔最高的和少数低海拔物种，然而，前一类群很难驯化用于城市绿化，其进化和适应鲜为人知。

  因此，作者以马银花基因组为研究对象，并与高海拔、无花香杜鹃花进行基因组微进化比较分析，剖析杜鹃花适应性的分子机制。

2.马银花低纬度适应性分子机制

  通过与已测序的高海拔杜鹃属植物——马缨杜鹃（R. delavayi）和圆叶杜鹃（R. williamsianum）系统进化分析，发现马银花扩张的基因家族显著富集到生物胁迫和非生物胁迫等多个逆境响应通路，这表明马银花可能通过产生更多逆境胁迫基因表达增强物种适应性。通过共线性分析，作者发现串联复制是驱动防御响应相关基因扩张的主要动力，从而作用于马银花更好地适应低海拔环境。

3.解析马银花花香合成机制

  通过对香气成分的检验 ，萜类物质是其重要的花香成分，马银花萜类合酶（TPS）基因家族显著扩张，尤其是b类TPS具有较高的表达丰度。

作者通过酶活分析实验表明，TPS-b催化功能强大，不但可以以GPP为底物催化合成单萜，还可以FPP为底物合成倍半萜；但是荧光定位发现功能差异，定位于质体的TPS-b主要合成单萜，定位于细胞质的TPS-b主要合成倍半萜。

进一步对不同杜鹃花的TPS-b同源基因开展进化分析，发现杜鹃花香并不是马银花在与其他杜鹃分化后获得的，而是其他杜鹃花在进化过程中可能由于TPS基因丢失或碎片化而失去了花香。

 本文所报道的马银花基因组为杜鹃属植物的低海拔适应和花香的获得或丧失提供了新的见解，并且对于高山植物驯化和花香育种来说具有非常重要的价值。

张翔 编辑

刘思佳 校稿