北京日报|为有暗香来！北京林大师徒三代80载艰辛育梅花( 五 ) 凌寒傲放

有没有一种方法，既提高效率又精准育种？
张启翔向生命科学求解。1998年起，他带领北林大梅花研究团队利用分子生物学手段研究梅花重要性状的形成机制。2009年，又启动梅花全基因组学研究，开始对梅花进行全基因组测序。
孙丽丹，2009年跟随张启翔攻读博士学位，率先参与梅花全基因组学研究。这是当时国际上第一个花卉方向的全基因组测序项目，没有经验可以借鉴，难度可想而知。
“我当时两眼一抹黑，听遗传基因组相关的专业名词，就像是听天书。既要了解生物信息专业知识，还要学编程，而且老是学不会，特别沮丧。”当初的艰难，孙丽丹不堪回首，“那时候，还总有同行质疑，预言我们永远也做不出来。”
大家都觉得前途渺茫的时候，张启翔拿出陈俊愉当初告诉自己的话鼓励大家，“只要自己想做的事情，千方百计、百折不挠也要做好！要鼓足勇气，要相信自己！”
虽事务繁忙，但张启翔坚持带头攻关。经常凌晨一两点开完会，他还在读文献、写论文。
开展梅花全基因组测序，找到杂合度很低的野生梅花是重要的先决条件。西藏通麦有一片人迹罕至的野生梅林，张启翔曾十多次穿越川藏天险，调查当地的梅花资源，历经艰险，最终选择了一株最古老、胸径最粗的野生梅，这成为构建梅花基因组平台的关键。
2012年，张启翔牵头完成了梅花全基因组学研究，绘制了梅花全基因组精细图谱，解析了梅花“特征花香”“傲雪开放”等分子生物学机制。

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通过开展梅花全基因组重测序研究，张启翔带领的北林梅花团队绘制出348个梅花品种的系统发育树和10个重要观赏性状。
梅花为何“暗香浮动”？张启翔团队的研究首次发现，能直接催化生成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族（苯甲醇乙酰基转移酶基因家族）在梅花基因组中显著扩增，这些扩增基因的剂量效应可能增加了乙酸苯甲酯的含量，从而使梅花具有独特的花香。
梅花为何“傲雪开放”？张启翔团队推测，DAM基因（与休眠相关的MADS-box转录因子）和过多的CBF基因（胞嘧啶重复/脱水响应元件结合因子）结合位点是梅花提早解除休眠的关键因子，从而使梅花能在早春开花。
在此基础上，张启翔团队与多家单位合作，2015年启动了梅花全基因组重测序研究，该项目选取333株梅花品种、15株野生梅花以及梅花的近缘物种山杏、山桃等开展研究，构建完成了世界首张梅花全基因组变异图谱。通过开展泛基因组学研究，团队发现，梅花基因组中有3364个特有基因，主要在类黄酮、苯丙烷类化合物、苯基丙胺酸等代谢通路中富集，与梅花花色、花香等重要的观赏性状形成相关。“暗香浮动”的奥秘就蕴藏其中。