Presentamos el primer mapa genético completo del mitocondrio de una especie de peonía críticamente amenazada que se encuentra solo en el Tíbet, China. Esta especie preciosa tiene importantes usos ornamentales, alimentarios y medicinales, pero su composición genética era previamente desconocida, lo que limitaba los esfuerzos de conservación y los programas de cría. Nuestro estudio reveló que esta peonía tiene una estructura de genoma mitocondrial dual-circular única: esencialmente, dos círculos genéticos conectados en lugar del típico círculo único encontrado en especies de peonía relacionadas. Este genoma es excepcionalmente grande, conteniendo numerosas secuencias genéticas repetitivas que probablemente contribuyen a la capacidad de la planta para adaptarse a entornos montañosos difíciles. Lo más notable es que descubrimos que la mitad del genoma mitocondrial consiste en material genético transferido del cloroplasto, representando uno de los ejemplos más extensos de intercambio genético entre compartimentos celulares jamás documentados en plantas con flores. Estos genes transferidos pueden mejorar las capacidades de supervivencia de la planta en condiciones extremas. Nuestros hallazgos proporcionan información genética crucial para desarrollar estrategias de conservación específicas para proteger esta valiosa especie en peligro y establecer una base para programas de cría que creen peonías ornamentales más resistentes. Esta investigación también avanza nuestra comprensión de cómo las células vegetales evolucionan e intercambian material genético para sobrevivir a los desafíos ambientales.