已完成全基因组测序的植物，已完成全基因组测序的植物,已完成基因组测序的物种

莲属莲科莲属植物，是被子植物中最早的植物之一。现存的两个种是莲和黄连。莲主要分布在亚洲，黄莲主要分布在北美和南美。自然界的野生荷花经过长期驯化，部分分化为莲藕、莲子、花莲。通过研究莲的基因组多样性和遗传机制，可以更好地指导优良品种的培育，提升其经济价值。

近日，武汉市农业科学院蔬菜研究所研究员柯卫东和华大基因副研究员简剑波在《植物杂志》在线发表了一篇研究论文。本研究利用短读码和长测序技术对296份荷花种质资源进行了重测序，涵盖了广泛地理分布的不同种、生态型和栽培型荷花。通过生物信息学分析获得的遗传变异信息和群体结构等群体遗传数据，为莲的起源和进化、栽培莲的驯化提供了重要的基因组学资源，为莲的育种提供了新的线索。

本研究以武汉市农业科学院国家水生蔬菜种质资源库中采集的代表性荷花样品为研究对象，包括4个黄莲、58个野生荷花、163个荷花、32个荷花和39个花莲。发现亚洲莲的比对率和覆盖率相对较高，而美国黄莲明显较低，比对率为92.21%，基因组覆盖率为81.34%。

系统进化树、主成分分析、结构分析和LDdecay分析表明，黄莲和莲的遗传距离较远，可分为两个种。对野生莲种群的分析表明，东北野生莲与长江流域野生莲的基因组差异不大。东南亚野生莲分为两个类群，分别与东北野生莲和云南野生莲聚在一起，表明东南亚野生莲种群结构复杂。遗传分析表明，野生莲的多样性从南到北递减，东南亚和云南野生莲的多样性高于长江流域和东北地区，表明云南和东南亚可能是亚洲野生莲的起源中心。同时发现栽培莲中的种莲和莲藕亲缘关系较远，起源于不同地区的野生莲。

通过对栽培莲的驯化和选择分析，莲驯化相关区域积累的候选基因包括核糖体、内质网的蛋白质加工、果糖和甘露糖代谢以及泛素介导的蛋白水解。莲藕主要富含与代谢途径和次生代谢产物生物合成相关的基因。荷花驯化与选择相关的区域有13个细胞壁相关激酶基因，其中8个基因在2号染色体上的19.48~20.65Mb范围内，可能与植物的营养生长和细胞伸长有关。

本研究着眼于荷花的遗传多样性特征，深入分析了荷花的起源、进化和驯化历史，明确了其优良性状的遗传基础。本研究获得了大量荷花基因组多样性的SNP标记，对荷花分子育种具有重要的指导意义。