在深圳，苏铁不是那么令人陌生，这里分布有以深圳地名命名的植物“活化石”——仙湖苏铁，还有深圳植物学者对苏铁孜孜不倦的保护与研究。4月18日，一项由仙湖植物园联合多家科研单位完成的重大科研成果——苏铁完整基因组图谱，被国际著名植物学期刊《自然-植物》（Nature Plants）以封面文章发表。该项成果代表着种子植物基因组演化研究中的最后一块拼图完成，种子植物各大分支的基因组均已覆盖。

开展苏铁基因测序填补空白

苏铁是恐龙时期的“活化石”植物，他们历经诸多考验存活了亿万年，但今天已处于濒危边缘，现存最原始种子植物中，仅苏铁分支缺少完整的基因组图谱。而苏铁的基因组较大，结构复杂，为科学研究工作增添不少难度。

2017年，在第19届国际植物学大会于深圳召开之际，深圳市城管和综合执法局下属仙湖植物园、深圳华大生命科学研究院、中科院昆明植物所联合发起苏铁基因组项目。

“苏铁具有极其重要的科学价值、生态价值和经济价值，他们有很多特殊‘本领’，比如耐干旱、耐火烧，还‘长寿’，苏铁与银杏是同一时期的植物，但现在银杏只剩一个种，苏铁还有360多种，这些因素都吸引着我们研究苏铁。” 在4月19日，深圳市城管和综合执法局举办的新闻发布会上，苏铁基因组项目负责人、仙湖植物园研究员张寿洲介绍，苏铁基因组课题选择了最古老最基础、我国特有物种，也是全球苏铁类分布纬度最北类群攀枝花苏铁作为测序对象，具有中国色彩，也很有代表性。

通过不同的测序技术，该项目确定苏铁基因组大小为10.5 Gb，共注释了32353个蛋白编码基因，这是目前裸子植物中最高质量的大基因组图谱。

深圳市城管和综合执法局副局长冯增军表示，该项目由仙湖植物园牵头，联合深圳华大生命科学研究院、中国科学院昆明植物研究所等22个机构65位科学家完成。研究成果形成论文《苏铁基因组和种子植物早期演化》，研究成果数据公开分享，全球的科学家均可免费下载。

解开苏铁性别疑问，挖掘应用价值

苏铁基因组研究取得了多项成果和首次发现。深圳华大生命科学研究院院长徐讯认为，苏铁基因组图谱的完成不仅对推进植物进化研究有重要作用，还在植物资源利用、地球自然环境演变研究等领域有重要参考价值。

项目研究为苏铁溯源认祖，明确了苏铁的系统位置，确定了苏铁演化的完整历史，证实了现在的苏铁类群是在中新世以来气候剧烈变化引起的辐射演化，也就是说现在的苏铁并不古老，其分化多在1100-2000万年之间。研究者首次发现，现存裸子植物的最近共同祖先可能经历了一次古老的全基因组复制事件并命名。

铁树开花这一成语人们经常使用，正如其字面意思，苏铁生长缓慢，种植十年以上且环境适宜才会开花。而苏铁类植物均为雌雄异株，且形态类似，只有在开花时才能判断性别，本次研究发现了苏铁的性别决定相关基因，揭示了苏铁性别决定的遗传机制，通过基因辨认，解开苏铁的性别疑问，并进一步证实了苏铁在种子植物演化中古老的地位。“今后哪怕是一颗种子，在苗期，我们就能确定苏铁的性别，这对苏铁类植物的就地和迁地保护，以及园林培育都具有重要意义。”张寿洲高兴地说道。

项目组基于基因重组技术，还发现在苏铁中的细胞毒素蛋白对小菜蛾和棉铃虫有显著致死性，目前该发现已经应用在抗虫棉的创制，有望在棉花种植中进行推广，因其毒性蛋白属植物来源，也使其对玉米等农作物具有更安全更高的保护性。

深圳将依托仙湖创建国家植物园

深圳与苏铁缘分深厚。记者了解到，仙湖植物园在苏铁植物的收集和研究上独树一帜，在国内外形成影响力。该植物园从20世纪90年代开始进行苏铁类植物收集，2002年12月，挂牌“国家苏铁种质资源保护中心”。截至目前，收集了240余种苏铁类植物，已成为中国最大的苏铁植物收藏展示地、中国植物园系统最美的植物专类园。此外，该植物园实施了首个由国家林业局主导的“德保苏铁回归自然项目”；完成了国家行业标准编制“珍稀濒危植物回归指南”；建造了展示中生代苏铁类植物标本的苏铁化石馆；开展了一系列苏铁相关研究和科普活动。

据悉，深圳市城管和综合执法局已将依托仙湖植物园创建国家植物园列为重点工作，形成丰富的物种收集、优美的专类植物展示方式、高层次的科学研究和丰富多彩的公众教育模式，苏铁的研究成果也是深圳创建国家植物园的重要展示内容之一。

（原标题：深圳领衔首次发布苏铁完整基因组图谱：科研成果荣登国际著名学术期刊《自然-植物》（Nature Plants）封面）