近日，Horticultural Plant Journal在线发表了北京市园林绿化科学研究院教授级高级工程师辛海波等团队成员联合中国农业大学张钊教授等团队成员题为“Chromosome-scale genome assembly of marigold (Tagetes erectaL.): an ornamental plant and feedstock for industrial lutein production（染色体水平的万寿菊基因组组装：一种观赏植物和工业叶黄素生产的原料）”的研究论文。

(资料图片)

万寿菊（Tagetes erecta），菊科万寿菊属，原产于墨西哥，在我国南北方都有栽培，是花坛布景中最常用的植物之一。同时，万寿菊的花中富含叶黄素，因此也是叶黄素生产的主要原材料，大量应用于药品、食品色素和饲料添加剂等。

无论作为观赏植物还是工业原料，与花色相关的叶黄素含量都是万寿菊最核心的性状之一。本研究旨在组装高质量的万寿菊基因组，辅助解析其叶黄素合成的分子基础。

（1）基于Illumina、PacBio和Hi-C数据，完成了染色体水平的万寿菊基因组组装。其组装大小为707.21 Mb，包含了35834个被注释的编码基因。组装序列挂载到12条pseudochromosomes后，scaffold N50长度达到54.15 Mb。

（2）分析表明，万寿菊大约在23.57百万年前（MYA）与向日葵共同祖先分化后，又在19.59 MYA与微甘菊（Mikania micrantha）分化。万寿菊的基因家族的扩展程度明显低于向日葵或微甘菊，且万寿菊基因组包含的interspersed repeats明显较少，这是其基因组较向日葵或微甘菊明显更小的重要原因。

（3）此外，确定了一系列参与叶黄素生物合成途径的候选基因。

Fig.1 Assembly of the Tagetes erecta V-01 genome

完成了万寿菊的高质量基因组，解析了叶黄素代谢的关键候选基因，为万寿菊品质改良提供了重要参考。

北京市园林绿化科学研究院教授级高级工程师辛海波博士、中国农业大学冀芳芳和吴杰为该论文的第一作者，北京市园林绿化科学研究院高级工程师张华博士和中国农业大学张钊教授为该文的通信作者。

辛海波博士在身患重病的情况下，为本研究的设计、数据分析、论文写作和修订作出了巨大的努力和重要的贡献。在论文已接受、待发表期间，辛海波博士因病医治无效于2022年9月29日不幸离世，从此永别了他毕生挚爱的科研工作。直到去世前不久，他仍然在为论文最后的校订而忙碌。他为本课题付出了最后的心血，我们谨以此文，纪念辛海波博士。

该研究获得国家自然科学基金面上项目（31572166, 31772344，31871691，31972444）的资助。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468014123000602

2022年“HPJ文章合集”

期刊简介

Horticultural Plant Journal是由中国园艺学会、中国农业科学院蔬菜花卉研究所、中国农业科学技术出版社有限公司主办的英文学术期刊。刊载关于园艺作物种质资源、遗传育种、栽培技术、生理生化、基因组学、生物技术、植物保护、采后处理与利用等原创性研究论文、研究简报及综述等。HPJ已被SCIE、Scopus、BA&BP、DOAJ、CAB Abstracts、Food Science and Technology Abstract等国内外多个重要数据库收录，论文在SD网络出版平台实现全文开放获取和在线预出版。2021年最新影响因子4.240，园艺学科Q1区,植物学科Q1区。2022年中科院期刊分区（升级版）：在农林科学类位于1区，属于Top期刊；园艺学类位于1区，植物科学类位于2区。

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