11月的冬天，北方雪花飞舞，万物沉寂，云南高原的高盆樱花（Prunus campanulata）却悄然绽放，铺展出“冬日花海”的独特景观。而同处中国西南地区的其他樱属植物则陆续进入花期，持续至次年4-5月，形成跨越数月的开花物候差异。这种差异反映了樱亚属植物对不同生态环境的长期适应，然而由于缺乏高质量基因组资源和系统性的跨物种比较研究，其形成的遗传基础与演化机制长期缺乏系统研究。

近日，上海交通大学/樱桃国家林业和草原局重点实验室张才喜/纠松涛团队与国内外合作者在国际学术期刊Nature Communications在线发表了题为“Pangenome and resequencing analyses reveal flowering evolution and genetic control in Cerasus”的研究论文。该研究构建了覆盖樱亚属（Cerasus）多物种的高质量泛基因组资源CERASUSpan v1.0，从泛基因组与群体基因组学层面系统解析了樱亚属开花时间分化与环境适应的遗传基础，并揭示了PavBPC6–PavAGL9模块在樱桃开花调控中的遗传机制，为多年生果树物候适应性研究、开花期精准调控和樱桃分子设计育种提供了重要的遗传资源与候选分子靶标。

樱亚属植物是蔷薇科的重要类群，包含甜樱桃、酸樱桃、中国樱桃及多种观赏樱花资源，兼具食用、观赏和生态价值，在全球温带地区广泛分布。然而，由于樱亚属植物基因组复杂、种间分化显著，加之长期缺乏系统性的比较基因组资源，其开花、休眠及环境适应等关键性状的遗传基础研究一直进展缓慢。

针对这一问题，研究团队综合利用PacBio HiFi、Nanopore及Hi-C等多种测序技术，完成了8个代表性樱亚属物种的高质量基因组组装，并结合团队前期发表的多个樱亚属基因组资源，最终构建了涵盖17个物种、21份代表性材料的樱亚属泛基因组。这一泛基因组系统捕获了樱亚属丰富的遗传多样性，解析了核心基因、可变基因和私有基因等的组成特征，揭示了“保守遗传骨架+物种特异”共同塑造樱亚属演化的遗传特征。研究共鉴定出近50万个结构变异，包括缺失、插入、倒位等多种类型，构建了高分辨率的遗传变异图谱，为解析复杂农艺性状形成与演化提供了重要遗传基础。

系统发育分析进一步厘清了樱亚属内部复杂的亲缘关系，为长期存在争议的部分樱亚属分类问题提供了重要的分子证据。更重要的是，研究发现，不同樱亚属植物的开花时间与其原产地生态环境之间存在明显关联：低纬度、温暖地区的物种往往开花更早，而高纬度、高海拔或寒冷地区的物种则倾向于延迟开花。这说明，开花时间的演化本质上是樱亚属植物长期适应不同生态环境的重要结果。

为了进一步解析开花物候差异背后的遗传基础，研究团队结合219份以栽培甜樱桃为主的樱亚属植物资源群体重测序数据，对开花物候性状开展了系统分析。通过整合群体结构分析、选择信号分析、全基因组关联分析（GWAS）以及转录组共表达网络分析等多种方法，锁定了调控开花进程的重要候选基因。

研究发现，AGAMOUS‐LIKE9（AGL9）在樱亚属植物开花调控中具有重要作用，其表达水平与开花进程密切相关。功能验证表明，PavAGL9的异源表达及瞬时过表达均显著促进休眠解除后的开花进程。与此同时，转录因子PavBPC6能够结合PavAGL9启动子区域并抑制其转录表达，从而负调控开花进程。此外，PavAGL9还能够与PavSEP1和PavPMADS2发生蛋白互作，共同参与花器官发育调控。基于上述研究，团队最终构建了PavBPC6–PavAGL9介导的开花调控模块，揭示了樱桃开花时间调控的重要分子网络。

该研究系统揭示了樱亚属植物遗传多样性形成及开花演化机制，深化了对多年生果树物候适应与环境响应规律的认识，为培育适应气候变化、低需冷量且环境适应性更强的樱桃新品种提供了重要理论基础与分子靶标。

上海交通大学为论文第一完成单位。上海交通大学/樱桃国家林业和草原局重点实验室纠松涛和云南农业大学雷雅辉为共同第一作者；上海交通大学/樱桃国家林业和草原局重点实验室张才喜和纠松涛、云南农业大学段胜常、孙宗毅为共同通讯作者。云南农业大学董扬教授、浙江大学陈文博研究员、安徽农业大学黄跃教授等对该研究进行了重要指导。法国农科院、浙江大学、中国农业科学院郑州果树研究所、西北农林科技大学、安徽农业大学、北京农林科学院、四川省农科院、烟台市农科院、大连市农科院、山东省果树研究所、河北省农林科学院昌黎果树所等国内外多家科研机构参与了本项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金项目（32541114和32260734）、国家现代农业产业技术体系岗位专项（CARS-30）、上海市自然科学基金等项目的支持。