百合分子生物学研究进展

百合分子生物学研究进展作者：方洁潘俊杰程科军吕群丹

来源：《现代农业科技》2020年第12期

摘要 ; ;综述了百合分子生物学的研究进展，主要包括4个方面，即百合基因组学、转录组学和蛋白组学的研究;百合遗传多样性分析和5种分子标记（RAPD、ISSR、SSR、AFLP、SRAP）的开发和利用;百合遗传转化体系的构建，包括农杆菌介导法、基因枪法、电激法和花粉管介导法;百合减数分裂基因、花发育基因及抗逆性相关基因的克隆和表达分析。最后指出了当前研究存在的问题，并展望了进一步研究的方向。

关键词 ; ;百合;分子标记;遗传转化;基因克隆

中图分类号 ; ;S644.1 ; ; ; ;文献标识码 ; ;A

文章编号 ; 1007-5739（2020）12-0069-

05 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 開放科学（资源服务）标识码（OSID）

A ;Review ;on ;Molecular ;Biology ;of ;Lily

FANG Jie ; ;PAN Jun-jie ; ;CHENG Ke-jun ; ;LV Qun-dan *

（Lishui Institute of Agriculture and Forestry Sciences， Lishui Zhejiang 323000）

Abstract ; ;This paper reviewed the following four aspects in lily molecular biology： research progresses of lily genomics， transcriptomics and proteomics; the development and utilization of five types of molecular markers including RAPD， ISSR， SSR， AFLP and SRAP in lily genetic diversity analysis; construction of lily transformation system including Agrobacterium mediated method， gene gun bombardment method， electroporation method and pollen tube pathway method; cloning and expression analysis of genes related to meiosis， flower development and stress

resistance. Finally， the current research defects and prospects of lily molecular biology were summarized.

Key words ; ;lily; molecular marker; genetic transfomation; gene cloning

百合属（Lilium）植物属于百合科（Liliaeeae）多年生球根植物，集药用、食用及观赏于一体，具有极大的商业价值。我国是世界百合起源的中心，资源最为丰富，早在1 400多年前就有人工栽培的记载[1]。2015年版《中国药典》中收载的百合为卷丹（Lilium lancifolium Thunb.）、百合（Lilium brownii F.E.Brown var. viridulum Baker）及细叶百合（Lilium pumilum DC.）的干燥肉质鳞叶，具有养阴润肺、清心安神的功效[2]，是常用的中药处方配伍药材。近年来，越来越多的学者从分子生物学层面上研究百合的生长发育和遗传进化，以期为百合种质改良和高效栽培提供技术支持。基于此，本文对百合分子生物学的研究进展进行了总结，分析了当前存在的问题及今后的研究方向，为百合分子育种和优质新品种的获得奠定了基础。

1 ; ;百合遗传物质解析

1.1 ; ;基因组学研究

百合的全基因组数据十分庞大（1C=36 Gb）[3]，约为水稻的80倍[4]，其重复序列较多，给测序及后续的组装工作带来了极大的难度，至今仍无法实现全基因组测序。

百合的叶绿体基因组大小通常处于120～170 kb之间，相对较为容易。先前已对青岛百合[5]、垂花百合[6]、东北百合[7]和麝香百合[8]等的完整叶绿体基因组进行测序。随后Kim等[9]对条叶百合、卷丹和朝鲜百合等的叶绿体基因组进行全测序，利用这4个新的叶绿体基因组与之前的已知序列进行比较，详细描述了叶绿体基因组的特征，并鉴定出13个功能领域中的112个基因。

毕彧[10]对10个百合属的物种进行了完整叶绿体基因组测序，鉴定了113个不同的基因。联合搜索到的6个百合属叶绿体基因组，分析结构特征，发现所有的基因排序顺序一致，未发生基因重新排列现象;并且具有丰富的AT含量。利用生物信息学技术，鉴定出1 043个SSR位点及ycf1b、ycf1a、trn S-trn G、trn E-trn T-psb D等10个高变区域，可用于百合属叶绿体基因组分子标记的开发。

1.2 ; ;转录组学研究

针对于不同的研究目的，目前已有不少关于百合属转录组学的报道。作为深入开发百合SSR标记的重要方法和分析百合属植物进化历程的重要工具，最初是Shahin等[3]开展了百合属及郁金香属的转录组学研究，发现113个共有的SNP及292个EST-SSRs。随后研究者通过岷江百合转录组测序来开发EST-SSR标记，鉴定出1 716个SSR位点，并对其中的494个位点进行了验证[11]。Du等[12]通过对百合索尔邦6个组织进行转录组测序，挖掘出1 853个