2021年天下頂級期刊《自然》以《睡蓮基因組與開花植物的早期進化》為題，在線揭曉福建農林大學張亮生課題組得到藍星睡蓮的高質量基因組的研究論文。

張亮生博士是中國園藝學會水生植物分會常務理事，曾得到國家林業和草原局的梁希獎。由他領銜，南京農業大學陳飛、福建農林大學碩士生導師張興坦等參加的課題組重要從事園藝植物基因組數據挖掘。

據張亮生博士介紹，通常睡蓮是指睡蓮目睡蓮科睡蓮屬種的睡蓮，睡蓮屬分5個亞屬，包羅50多種；廣義的睡蓮包羅睡蓮科所有物種。睡蓮從東北至云南，西至新疆皆有分布；在熱帶和寒帶生于池沼、湖泊等靜水水體中。植物園、公園、小區的水體里險些都有睡蓮栽植。睡蓮和荷花在中國甚至全天下都是較重要的水生觀賞花卉，但荷花屬于真雙子葉，與睡蓮親緣關系不同很遠?！爸罢f荷花與睡蓮屬于統一類型是誤解，只是它們在形態上有許多相似之處。睡蓮有50多原生種，而荷花只有兩種，睡蓮具有更強的適應性和普遍的分布?！睆埩辽┦空f。

花色花香是園藝植物非常重要的性狀，其藍色花瓣在園藝性狀中較受歡迎，了解背后的分子機制是分子遺傳育種的重要內容。睡蓮除了常見花色類型外，尚有藍色、紫色和各種嵌色系，花香類型亦豐富而且濃郁，是理想的花色花香研究材料。睡蓮基因組研究，不僅助力睡蓮成為早期被子植物的模式植物研究系統及展現早期開花植物進化特征，且在花色花香等園藝性狀研究方面做出一定孝順。

課題組得到藍星睡蓮的高質量基因組，通過系統發育組分解，顯示睡蓮和無油樟屬于早期被子植物類群，通過基因組和轉錄組分解，睡蓮科可能在睡蓮目祖先發生了一次基因組加倍事件。

張亮生博士介紹說：睡蓮的ABC基因在各個花器官中具有普遍的表達譜，而ABC基因在票據葉和核心雙子葉中具有嚴格的表達模式，注釋早期被子植物的ABC基因可能具有普遍的表達，只是在票據葉和核心雙子葉中嚴格表達，是后期進化出來的。睡蓮的ABC基因表達情況可能也注釋了萼片和花瓣沒有真正意義上的分化，與被子植物花的祖先相似。

睡蓮有花色和花香，研究人員推測了它們的合成途徑基因。通過比較自然變異的白色花瓣藍星睡蓮與藍色花瓣的轉錄組，發現兩個重要基因可能編碼藍色花瓣合成途徑下午酶?；ㄇ嗨睾铣赏纺┪蔡焐娘w燕草素是賦予睡蓮藍色的重要緣故原因。睡蓮的花香有11種不同的芬芳身分，重要是萜類和脂肪酸等，脂肪酸是睡蓮中特有身分，而在單雙子葉植物中沒有發現。合成倍半萜基因與單雙子葉中已知基因紛歧樣。通過基因表達分解，發現一個基因在花瓣中特于高表達，且這個基因所編碼的酶在酵母中具有催化脂肪酸的活性，推測其是脂肪酸合成酶。

花香身分及其合成基因進化分解顯示，睡蓮與核心被子植物是平行進化出花香。由于睡蓮怪異的進化位置，其基因組展示了早期開花植物的進化特征。通過睡蓮基因組發現基因組加倍和花香的起源對被子植物的快速輻射具有重要性，展現早期開花植物的花器官發育可能不是嚴格受ABC基因調控。在園藝育種上，藍色花瓣的合成下午基因的發現可以作為培育藍色花瓣花卉的候選基因。

張亮生博士說：由于睡蓮怪異的進化位置，其基因組與轉錄組效果展示了早期被子植物的進化特點和特征；同時分解了睡蓮的花器官發育和花香花色調控基因，對園藝植物分子育種等應用具有重要參考價值。