Người La Mã, người Hy Lạp và người Ba Tư sử dụng hoa hồng thuần hóa làm cây trang trí hoa hoặc làm cây thuốc. Các giống lai tự nhiên khác loài, chẳng hạn như Rosa × damascena, đã được phát triển bằng cách nhân giống vô tính. Trong thế kỷ 14, các nhà truyền giáo đã mang hoa hồng Trung Quốc đến châu Âu. Sự lai ghép rộng rãi sau đó giữa hoa hồng Trung Quốc, châu Âu và Trung Đông đã hình thành cơ sở di truyền của 'giống hoa hồng hiện đại' (Hình 1).

Sơ đồ lai phức tạp giữa các loài thuộc chi Rosa

Các 'giống hoa hồng hiện đại' thể hiện một loạt các đặc điểm phong phú như kiểu dáng, màu sắc và hương thơm của hoa mà chúng ta hiện đang thưởng thức trong các khu vườn và công viên. Ngày nay có khoảng 30.000 – 35.000 giống hoa hồng trồng trọt đang tồn tại. Chúng thường được gọi là Rosa × hybrida. Hiện tại, hoa hồng là một trong những loại cây cảnh được trồng phổ biến nhất trên thế giới với giá trị kinh tế, văn hóa và biểu tượng. Chúng được sử dụng làm cây trang trí vườn, hoa cắt và cây trồng chậu. Không những thế chúng còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp nước hoa và mỹ phẩm.

Tuy nhiên một trong những khó khăn của công tác lai tạo giống hoa hồng là sự tự bất hợp nghĩa là xảy ra quá trình thụ phấn nhưng không xảy ra quá trình thụ tinh và không tạo hạt. Điều này cũng đồng nghĩa với việc sẽ không có giống lai nào được tạo ra. Bên cạnh đó, một số tính trạng thương mại quan trọng của hoa hồng như số lượng cánh hoa, màu sắc, hương thơm, số lượng gai trên thân, sự ra hoa liên tục cũng là mục tiêu hướng tới của các nhà lai tạo giống.

Lấy ví dụ về tính trạng số lượng cánh hoa. Ở chi Rosa sp., số lượng các cơ quan hoa, đặc biệt là cánh hoa, ảnh hưởng rất lớn đến cấu ​​trúc hoa. Trong khi hoa hồng dại là dạng hoa đơn cánh (với 5 cánh hoa/bông) thì hoa hồng hiện đại là dạng hoa kép (gồm> 10 cánh hoa/bông).

Tương tự, với tính trạng ra hoa liên tục. Hoa hồng là cây bụi lâu năm với nụ nách trải qua quá trình chuyển hoa vào cuối mùa thu, ‘ngủ nghỉ’ trong mùa đông và nở vào mùa xuân khi gặp nhiệt độ thích hợp. Những giống hoa hồng ngày ngắn mỗi năm chỉ nở một lần vào mùa xuân, còn lại hầu hết các giống hoa hồng ngày dài sẽ nở hoa liên tục cho đến mùa thu hoặc thậm chí cho đến khi sương giá xuất hiện vào mùa đông.

Chúng ta cũng biết rằng các tính trạng ở thực vật hay động vật là do gen quy định. Ở hoa hồng, bộ gen rất lớn, gồm 36.377 gen. Bộ nhiễm sắc thể (NST) là 2n=2x=14 đến 2n=8x=56. Như vậy, nếu biết được các tính trạng trên do gen nào quy định thì chúng ta sẽ hoàn toàn chủ động trong việc lai tạo ra những giống hoa hồng mang các đặc tính như chúng ta mong muốn.

Nhận biết được tầm quan trọng trên, năm 2018 các nhà khoa học đến từ Trung tâm Nghiên cứu và Đại học Wageningen, Hà Lan cùng các đồng nghiệp quốc tế đã giải mã thành công bộ gen tham chiếu chất lượng cao cho hoa hồng. Bộ gen tham chiếu có khoảng 44.000 gen và tạo ra các trình tự dựa trên bộ gen của hoa hồng đã được công bố ở Pháp. Thông tin sẽ cho phép các nhà chọn tạo giống sàng lọc một cách nhanh chóng và chính xác các gen cơ bản quy định một loạt các đặc tính về đa dạng di truyền.

Các nhà khoa học đã giải mã bộ gen của giống hoa hồng hiện đại Rosa chinensis ‘Old Blush’ (M Bendahmane)

Theo TS. René Smulders - Giám đốc bộ phận Kinh Doanh thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Đại học Wageningen, bộ gen mới biểu thị một bước tiến quan trọng cho các nhà chọn tạo: “Nghiên cứu cho phép họ nhanh chóng phát triển các giống hoa hồng mới với nhiều cánh hoa hơn và không có gai, góp phần vào giá trị trang trí của chúng. Ví dụ, bây giờ chúng ta hoàn toàn biết việc tạo ra một bông hồng có từ 5 hoặc 100 cánh hoa như thế nào. Không chỉ có vậy, thử thách mà chúng ta phải vượt qua là cách sử dụng bộ gen tham chiếu để thêm các đặc tính vượt trội mà người tiêu dùng đang tìm kiếm, chẳng hạn như mùi hương, màu sắc và khả năng chống bệnh như nấm mốc và đốm đen”.

Bộ gen tham chiếu là kết quả của sự hợp tác giữa Trung tâm Nghiên cứu và Đại học Wageningen, INRA, Trường Đại học Agricampus-Ouest và Angers (Pháp), Trường ĐH Leibniz Universität Hanover (Đức), ILVO (Bỉ), Đại học Nông nghiệp Quốc gia Nga và Học viện Công nghệ Osaka (Nhật Bản). Kết quả được công bố trên Tạp chí Nature Plants (vào ngày 11 tháng 6). Theo đó, các nhà khoa học đã tìm thấy gen quy định một số tính trạng quan trọng ở hoa hồng như: số lượng cánh hoa, số lượng gai, sự ra hoa liên tục và tính tự bất hợp là nằm trên Nhiễm sắc thể số 3.

TS.Smulders chỉ ra rằng đây là nghiên cứu thứ hai về bộ gen của hoa hồng được xuất bản trong cùng một tháng. Trước đó Tiến sỹ Raymond và cộng sự (Pháp) đã công bố một bộ gen hoa hồng với sự tập trung đặc biệt vào cơ sở di truyền về màu sắc và mùi hương được đăng trên Tạp chí Nature Genetics. "Giá trị gia tăng trong nghiên cứu của chúng tôi là chúng tôi đã tìm thấy thông tin di truyền liên quan đến các đặc tính hoa hồng quan trọng đối với người tiêu dùng, chẳng hạn như sự hình thành gai, số cánh hoa và sự ra hoa liên tục. Chúng tôi cũng hiểu rõ hơn về sự tương đồng giữa bộ gen của hoa hồng với họ hàng gần nhất của nó, dâu tây. "