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睡莲赏心悦目的花色类型是如何形成的?我国科学家发现关键基因
2020-01-03 08:48:18 来源: 科技日报

蓝星睡莲受访者供图

出自法国莫奈笔下的世界名画《睡莲》,令人们印象深刻。然而,睡莲为什么会散发出迷人的香味?其赏心悦目的花色类型又是如何形成的?其背后分子机制仍不清楚。

福建农林大学近日宣布,国际顶级学术刊物《自然》在线发表该校张亮生教授团队的研究成果“睡莲基因组和早期开花植物进化”。该研究在世界上首次解析了睡莲基因组,并发现了调控睡莲花色花香合成的关键基因。

开花植物又叫被子植物,其中睡莲是被子植物起源和进化过程中重要节点;花色花香是园艺植物非常重要的性状,了解背后的分子机制是分子遗传育种的第一步。人称“植物小白鼠”的拟南芥和水稻几乎没有花色花香,故无法展开相关研究,而睡莲因花色繁多、花香浓烈,已被开发成为睡莲茶和香水等产品,具有重要的经济和文化价值,是理想的花色花香研究材料。

通过比较自然变异的白色花瓣蓝星睡莲与蓝色花瓣的转录组,张亮生团队发现蓝色花瓣合成途径中的两个重要基因。“有了基因组,就能根据同源物种比较分析,从模式植物中已经知道的花色花香合成途径基因,来预测睡莲的花色花香合成基因。由于睡莲与模式植物中的花色花香成分有异同,这种异同是如何导致的,需要用不同手段分析获得背后的基因差异,也就是找到‘调控开关’。”张亮生说。

张亮生举例说,如蓝星睡莲蓝色花瓣是很多物种没有的,一旦知道蓝色与白色花瓣的“调控开关”,就可以为分子遗传育种培育蓝色花瓣提供目标基因。该研究在睡莲基因组及花色花香等重要观赏性状分子机制方面取得的新突破,对我国观赏园艺领域的基础研究具有重要的推动作用,为其他园艺作物复杂基因组解析提供了借鉴。(记者谢开飞 通讯员曹佳奕 陈旻)

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