#你不知道的科学那些事儿# 【杜鹃花要“下山”,更要“变香”】“花中此物似西施,芙蓉芍药皆嫫母”,白居易这首诗中描述的正是美艳不可方物的杜鹃花。作为我国十大传统名花之一,杜鹃花极具观赏价值,在国内外更是享有“无鹃不成园”的美誉,园林应用广泛,受到世界多国的青睐。

然而,我国虽为杜鹃花野生资源大国,但对其研究起步较晚。近年来,国内园艺科研工作者开始不断探索,力争在杜鹃花的世界舞台上闯出一片天地。

近日,浙江大学园林研究所与中国科学院昆明植物研究所等单位合作,对杜鹃花属马银花亚属的马银花开展基因组测序,获得了高质量基因组,并且揭示了杜鹃花低海拔适应性以及花香相关的合成通路与基因,对于高山植物驯化和花香育种具有重要的指导意义。相关成果发表于《植物生物技术杂志》。

高质量基因组成为重要参考

杜鹃花又称映山红、满山红、山石榴,是杜鹃花科杜鹃花属植物的总称,种类繁多,是木本植物大属。全世界杜鹃花逾1000种,分布于欧洲、亚洲和北美洲,尤以亚洲最多,有850种。

“原产于中国的就有500多种,尤其集中于云南、西藏和四川三省区的横断山脉一带,是世界杜鹃花的发祥地和分布中心。”该论文第一作者、浙江大学园林研究所副研究员王秀云在接受《中国科学报》采访时介绍。

曾经鲜有人问津的杜鹃花,在18世纪被西方来的“植物猎人”引种到了世界各地,杜鹃花开始进入西方园林并逐渐占据重要地位。尤其在英国,从街头小院、门廊到大小庄园,都有杜鹃花的身影,用整整一季的绚烂点缀了艳丽多彩的春天。

杜鹃花被誉为“花中西施”,近年来,在城乡园林绿化、环境美化和盆栽观赏等方面应用广泛,促进了国内杜鹃花产业的发展。但仍长期存在着应用品种单一的问题,国内杜鹃花育种总体尚处于起步阶段。

因此,充分地利用我国丰富的野生资源,摸清其遗传背景就显得十分重要。

“我们以杜鹃花属马银花亚属的代表种马银花作为测序材料,这是一种非常具有代表性的植物,对于开展杜鹃花的适应性研究意义重大。”该论文通讯作者、浙江大学园林研究所教授夏宜平告诉《中国科学报》。

虽然测序技术已经飞速进步,但马银花基因组组装仍有一定的困难。“因为马银花杂合率预估约1.55%,属于高杂合基因组,我们对组装的参数进行了很长时间的摸索,在基因组注释上下了大功夫。”该论文共同通讯作者、中国科学院昆明植物研究所研究员章成君在接受《中国科学报》采访时表示。

最终,克服重重困难,他们测序组装获得马银花高质量基因组549Mb,contig N50为1.2Mb,染色体挂载率为99.05%,注释到41264个基因,基因组注释完整度达96%。

“这次获得的基因组质量非常高,是杜鹃花目中高质量基因组之一。”夏宜平表示,为国内外同类研究提供重要参考。

找到“下山”难的原因

杜鹃花属大致可分为高海拔杜鹃和低海拔杜鹃两大类,高海拔杜鹃种类占了85%左右,而老百姓平日里比较常见的是低海拔杜鹃。

“高海拔杜鹃开花很美,本应有更大的发展空间,却面临着‘下山’难的困境,尽管已有前人开展相关研究,但目前还没有把高海拔杜鹃移栽到低海拔地区的大规模成功案例。”夏宜平说,比如马缨杜鹃就完全无法应用到城市里,哪怕海拔2000米的昆明也栽种不了。

在城市绿化应用中,杜鹃花是一种重要的装饰资源,为丰富城市绿地系统生态多样性起着重要作用。夏宜平指出,杜鹃花“耐热”能力较差,随着全球变暖,在城市种植过不了炎热夏季,难以适应低海拔气候环境,严重制约了杜鹃花园林应用的多样性。

不仅如此,在夏宜平看来,杜鹃“耐寒”问题也要解决,很多低海拔杜鹃也去不了北方,比如春鹃、毛鹃等就无法在华北地区存活,而这些都是城市绿化中非常好的资源。

打破“界限”成了当务之急。为了探索适应性的分子机制,他们最先选择了最典型的两个代表:麂角杜鹃和马银花。后因麂角杜鹃变异度太高,而马银花性状相对稳定,最终团队确定马银花为研究对象。

“马银花亚属属于低海拔杜鹃花类群,但是却在表型上与高海拔杜鹃有许多相似之处,比如拥有与高海拔类群相似的叶片革质、常绿等特性,是非常好的研究材料。”王秀云说。

通过与已测序的高海拔马缨杜鹃和圆叶杜鹃开展基因组比较分析,他们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,其中转录因子NAC基因家族扩张可能对于马银花低海拔适应性起到重要作用。

夏宜平补充道,而马缨杜鹃和圆叶杜鹃等高海拔杜鹃因为没有这样一个进化过程,所以不能适应低海拔的逆境。

另外,进一步分析表明串联复制是马银花逆境响应基因扩张的主要方式。

“这些发现对于高海拔杜鹃‘下山’驯化有指导意义,对杜鹃花城市应用价值很大,也为其他的木本植物研究提供重要参考。”夏宜平说。

“香与不香”的秘密

杜鹃花以千姿百态、花色斑斓、种类繁多等优点备受人们喜爱。不过,目前栽培的杜鹃几乎都没有花香,造成了这一重要观赏性状的缺失。

“而马银花亚属多数种类具有花香,是研究杜鹃花香演化的良好材料。”章成君表示,通过对马银花香气的成分进行详细分析表明,萜类物质是其重要的花香成分。

“萜类物质是由萜类合酶(TPS)催化合成的,我们发现马银花TPS基因家族显著扩张,比其他杜鹃都要多,尤其是b类TPS具有较高的表达丰度。”王秀云介绍,他们测了两个高表达的TPS,发现它们的合成物质与马银花花香的两个最主要合成物质非常一致,表明这两个基因是合成花香的关键基因。

这项成果还有一个亮点,团队研究发现,TPS-b并不是传统认为的单萜合酶,根据其定位不同,可以合成单萜或倍半萜。体外TPS-b酶活分析显示,TPS-b既能以GPP为底物催化合成单萜,又能以FPP为底物合成倍半萜;但是体内酶活测定显示,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。

“而且,我们通过对不同杜鹃花的进化分析发现,相对于其他杜鹃花而言,马银花分化时间更早,但遗传变异少,呈现出保守的进化形式。”王秀云表示,这也证实了他们之前从形态学上得出的观点。

杜鹃花TPS-b同源基因的进化分析研究证明,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基因丢失或碎片化从而失去了花香。

“掌握了杜鹃产生花香的分子机制,我们就可以培育出有花香性状的杜鹃,将来不仅是‘春色满园关不住’,花香也关不住,香气四溢的杜鹃会更符合中国人的审美意趣。”夏宜平表示。

在章成君看来,他们此次组装的基因组基本达到了国际上的“金标准”。“有了这个高质量基因组,为我们未来品种的鉴定、分子标记辅助选种育种奠定坚实基础,也可以更好地保护植物新品种的知识产权。”

“接下来,团队将开展定向育种研究,找到关键的‘耐热’‘耐寒’调控基因,直接通过基因编辑的手段,培育出更具广泛适应性的杜鹃花,为杜鹃花在城市园林绿化中开辟更加广阔的发展前景。”夏宜平说。https://t.cn/A6IEwWib

【MG“最强天团”亮相成都车展,“爵”对潮流刷爆年轻人朋友圈】8月29日,第二十四届成都国际汽车展览会正式拉开帷幕。MG旗下多款人气潮流单品亮相车展,持续引燃现场激情。其中,MG首款智潮科技SUV——MG ONE携潮型双子首次与公众见面,新生代极致运动轿跑第三代MG6 PRO董又霖潮改版、全球首款纯电超跑电竞座舱MG Cyberster、XPOWER家族首款量产车型赛道猛兽MG6 XPOWER炫酷来袭,将潮、趣、新、智及动感氛围拉满,成为年轻人纷纷前往打卡的潮流展台。

MG ONE,智慧新物种抢占C位
作为MG年度重磅车型,MG ONE的“潮车”形象,自全球首秀以来就已“潮”入人心。本次车展上,“一体两面”的MG ONE实车首次出现在公众眼前,更是吸引大批年轻人驻足观赏,打卡拍照,充分展示了其耀眼的主角光环。

MG ONE-α

MG ONE以前瞻设计感受潮、以智活科技唤醒潮、以动力操控驾驭潮、以未来娱乐玩转潮,对“潮”进行全新理解和定义。外观方面,MG ONE在整体设计上追求一种生命动感的高张力,以高超的设计语言让整车智能化外向显示,整车视觉上更显高级和年轻活力。MG ONE采用一体两面的设计语言,打造出高能立体、量子闪动的“数智运动系列”α和猎鲨前脸、音爆格栅的“科技时尚系列”β,为追求智美双全的年轻人带来最符合需求的“潮车”选项。
智能化方面,MG ONE还拥有强大的内核——来自可进化的底层智能科技的支撑,其核心就是上汽智能全球模块化架构SIGMA。SIGMA集上汽全球智与力之大成,整合了机械和智能两大特征,是“原力、战力、脑力和活力”四力合一的机电一体化架构。基于SIGMA打造的MG ONE,天资过人,造就行业至高水准。

MG ONE-β

不仅如此,MG ONE“一体两面”的设计理念呈现出独树一帜的潮流造型;SIGMA让造型发挥到极致的同时,能确保乘坐空间效率最大化,让MG ONE拥有越级驾乘空间体验。SIGMA所提供的新一代发动机,响应速度比上一代提升20%,为MG ONE带来同级最强的领潮性能。SIGMA架构上高强度钢的应用比例超80%,满足全球最高安全标准和保险星级,令MG ONE具备五星级安全防护。SIGMA采用全新一代电子电器架构,通过雷达、摄像头、高精地图、高精定位等多传感融合,可实现高速、低速全场景智能辅助驾驶;还可通过多端、多屏交互,实现声光电一体的五感交互。在SIGMA的加持下,MG ONE成为智能时代当之无愧的智慧综合体。9月9日,MG将举行MG ONE的全真·智行发布会,全面解密其智能科技,超多看点值得期待。

MG“潮车”,Idol改装车领衔圈粉
上市不久的新生代极致运动轿跑第三代MG6 PRO同样在现场大放异彩。自第一代MG6以溜背造型开辟运动轿跑细分市场,成为运动轿跑开创者以来,第二代车型又以优异的操控性能将运动属性发挥到极致,第三代更以智活科技战力全开,巩固MG6在运动轿跑细分市场的引领者地位。第三代MG6 PRO则凭借更极致的产品表现,在年轻群体中实力圈粉。潮改认证团成员、MG XPOWER首席体验官董又霖以“绝不跟随、只接受追随”的态度对其进行了改装并送到车展现场展览,与爱好个性改装的年轻人一起分享潮改体验。

第三代MG6 PRO董又霖潮改版

第三代MG6 PRO采用超宽体运动轿跑设计,赛道级双出尾排等G-Force2.0空气动力套件,助其破风向前;该车搭载的MG PILOT 2.0可实现L2.5 Plus驾驶辅助,以13项智能黑科技提供360°智能全守护;全新维纳斯智能系统,算力提升1.9倍;MG专属AI语音助手,90秒连续对话;阿里生态全接入,支持车家互联。赛车级一体式运动座椅、BOSE沉浸式音响、SUPERSPORT模式、超跑级Alcantara方向盘、可开关式跑车排气声浪等配置,更是让车辆在咆哮瞬间就激情满舱。
此外,新车搭载上汽最新的“双十佳”黄金动力——“中国心”十佳发动机MEGA TECH 1.5T高功率发动机和世界十佳变速器MEGA TECH 7速湿式DCT,最大功率达181马力,峰值扭矩285牛•米,官方量产真实百公里加速7.83秒。

MG6 XPOWER

车展现场,让人抑制不住驾驭激情的,还有赛道猛兽MG6 XPOWER。作为MG专为年轻人打造的官方原厂改装车,MG6 XPOWER具有天生凶悍的运动型格,拥有赛用级改装套件和极致的动力操控,不仅外形上先声夺人,还带来激情澎湃、酣畅不羁的驾控乐趣,更能直接上牌,合法出街。

MG Cyberster

作为MG为年轻人准备的又一“攻心利器”,全球首款纯电超跑电竞座舱MG Cyberster,带着狂拽拉风的造型和来自未来的赛博世界,惊艳亮相车展现场。这是汽车行业第一款由用户决定量产的跑车,众筹众创的方式使它的最终呈现更有看点。MG Cyberster的此次亮相,为热衷跑车文化的年轻人打开了新格局,也在他们心中强势“种了草”。
作为年轻代言人,MG始终与年轻人玩在一起。在本届成都车展上,MG的每一款车型,不仅各有特色,更是自带潮流话题。MG不负年轻人的期待,为他们呈现了一场极具冲击力的“潮车秀”,以品类思维强化品牌表达,进一步强化“一个MG容得下所有年轻人”的品牌主张。相信未来的MG,将为更多年轻人带来更多全新体验!

蓝天白云家族中触手可及的年轻成员,BMW 1系运动轿车,自上市以来始终备受年轻消费者的喜爱。坐拥同级运动属性,以及极具个性与视觉张力的M运动曜夜版的超级加成,BMW 1系运动轿车已完全进化为适合年轻一代的豪华运动座驾。日前,BMW 1系运动轿车喜迎产品升级,年轻一代“潮有所值”的理想之选,BMW 1系运动轿车当仁不让!

M运动曜夜,年轻就要吸睛1点

作为同级市场中运动气质为浓烈的代言人,BMW 1系运动轿车上身的M运动曜夜套装,以无处不在的“黑色”锋芒,彰显出炫酷非凡的运动本色。高光黑色进气格栅与后视镜罩,熏黑处理的排气尾喉与运动轮毂,不仅将M运动精神烘托至新高,更将年轻人所崇尚的果敢与真我型格表现得淋漓尽致。

内饰部分同样吸人眼球,车窗控制按键、发动机启停按键、电动座椅调节键,均采用金属光泽按键,质感尽显。性感出挑的熔岩红内饰配色,瞬间点燃驾驶的情绪。极具战斗气息的一体式M运动座椅,更是BMW 125i M运动曜夜版上引人注目的潮流运动装备,同级无出其右。值得一提的是,120i M运动曜夜版也引入一体式M运动座椅选配,同时新增熔岩红色选择。

一寸长一寸强,年轻就要豪横1点

为进一步满足年轻一代数字生活需求,BMW 1系运动轿车全面升级10.25英寸中央触控显示屏。更大的屏幕尺寸令第六代iDrive人机交互系统如虎添翼,悬浮卡片式界面设计,支持自定义排序,常用功能卡随心放置,轻松拥有便捷流畅的互联体验。

与此同时,BMW 1系运动轿车在设计与底盘调校方面更是拥有独到“秘籍”。驱动轴采用等长设计,完美抵消扭矩转向现象的发生,前后独立悬挂配合经典短悬设计,带来宝马UKL车型中玩乐属性的驾驶体验。领先的(DTC)动态牵引力控制系统,搭配独特的驱动力分配技术(PC),允许车轮在有限范围内滑动并在弯道中自动控制轮间转速,让驾驶乐趣得以无限放大。

潮有所值,年轻就要任性1点


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