近日，園林學院研究團隊在植物學領域著名期刊Nature Plants發表題為《Phenotypic and genomic signatures across wild Rosa species open new horizons for modern rose breeding》的研究論文。該研究基于團隊多年的野生薔薇屬資源調查工作，系統還原了中國薔薇屬起源與演化歷史，鑒定了重要性狀馴化基因并篩選得到40余份優異新種質加入到現代月季育種基因庫中，為我國特色薔薇屬新品種創制提供了突破性理論支撐。
月季被譽為“花中皇后”，是我國乃至全球栽培面積最大和產值最高的商品花卉。薔薇屬（Rosa L.）在全球范圍內分布約200種，中國是野生薔薇資源的主要起源和分布中心。然而，現代月季的遺傳基礎狹窄，加之薔薇屬內頻繁的雜交和多倍化事件，家底不清、分類混亂的問題長期存在，種種原因阻礙了優異種質資源的挖掘利用以及突破性品種的獲得。本研究以薔薇屬下分類地位獨特的單葉薔薇（Rosa persica）為材料，完成了其二倍體端粒到端粒基因組組裝，填補了薔薇屬早期演化分支的基因組空白。基于對215份樣本的深度測序數據，構建了目前最全面、穩定的薔薇屬系統進化樹。群體遺傳分析同時揭示了部分物種的天然雜交起源。結合種群地理分布信息，研究首次提出中國西北和西南地區為中國薔薇屬兩大多樣性中心。多樣的地形特點和氣候類型塑造了中國薔薇屬“南北分化-中部融合”的演化格局。
圖. 215份薔薇屬材料系統進化樹
回溯17-18世紀月季的育種歷程，團隊創新性地提出了現代月季“二次育種革命”，篩選出20份高抗優良野生種和20份天然雜交種，為突破月季育種瓶頸提供了戰略資源庫。通過引入中國特色野生薔薇遺傳背景，培育抗病性強、低維護且色香多樣的新一代月季品種，助力全球觀賞植物產業的可持續發展。
長期以來，園林學院研究團隊堅持野生薔薇資源的收集調查工作，從20世紀80年代陳俊愉院士的開創性調查，到2000年起張啟翔教授帶隊，與楊玉勇先生聯合多家單位共同完成全國資源普查，再到羅樂教授、于超教授等學者近十年的接續深耕，歷經三代完成了全國范圍內野生薔薇屬資源的全面調查與精準評價。團隊共收集保存珍稀野生薔薇屬種質資源200余份，覆蓋薔薇屬下全部分類群（3亞屬、10組），以及《中國植物志》（第37卷）記載的所有種及幾乎所有的種下分類。經過大量的形態學觀測、標本比對、核型分析和分子鑒定，糾正了傳統分類中的誤判樣本，最終建立了精準的薔薇屬表型和基因資源庫。相關成果出版學術專著《中國薔薇屬》，已成為本領域的權威參考資料。
法國國家農業科學研究院植物系統分類學專家Valéry Malécot在Nature Plants專題評述中，以“An evolutionary bouquet for roses”為題，充分肯定了這項工作在薔薇屬演化與馴化研究中的開創性貢獻。他認為，該研究首次系統解析了薔薇屬復雜的雜交歷史與人工選擇機制，為全球月季育種革新和野生種質資源保護提供了關鍵數據支撐，在同類研究中展現出突出的原創性和綜合價值。
圖. 同行評議-- An evolutionary bouquet for roses（月季的進化“束”）
園林學院在讀博士研究生程璧瑄為論文第一作者，于超教授為論文通訊作者，趙凱博士（現就職于福建師范大學）、羅樂教授、黃河教授、陳俊通博士（現就職于中國科學院昆明植物研究所）、潘會堂教授、張啟翔教授為本研究提供了重要指導。瓦赫寧根大學Peter M. Bourke博士以及月季育種團隊在讀研究生周美春、周利君、吳思惠、耿麗芳、杜文婷、黃潤環、田小玲和已畢業研究生孫彥琳、楊晨陽參與了部分試驗及文章撰寫。昆明楊月季園藝有限公司楊玉勇、新疆職業技術學院隋云吉教授和郭潤華教授為研究提供了寶貴的材料支持。研究得到了中央高校基本科研業務費專項資金（QNTD202306）等項目資助。
據悉，北京林業大學林木資源高效生產全國重點實驗室月季新品種創制研究組負責人于超教授，長期圍繞薔薇屬種質資源與遺傳育種、繁殖與栽培技術、重要性狀的分子形成機制、植物次生代謝產物的功能分析及開發利用等重要科學問題，開展系統深入研究。團隊在“十三五”期間曾獲北京市科技進步一等獎、梁希林業科技進步二等獎等榮譽。近5年在Nature Plants、Nature Communications、Trends in Food Science and Technology等期刊發表高水平研究論文50余篇，授權國家發明專利9項，薔薇屬植物新品種11項。
文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41477-025-01955-5
專題評述：https://doi.org/10.1038/s41477-025-01971-5
背后故事（Behind the paper）: https://go.nature.com/4iYB7jZ
