中科院植物所發現一觀賞花花型調控分子機制

中國科學院植物研究所研究員王印政帶領的研究團隊通過多種研究手段，系統揭示了人工選擇下栽培大岩桐產生頂開輻射花型這一典型觀賞特徵的進化機制，並確定了栽培大岩桐的起源，為人們進一步理解園藝觀賞植物在人工選擇下的進化提供了重要證據。相關成果日前在線發表於國際學術期刊《分子生物學與進化》上。

研究人員通過解剖發現，大岩桐背部花冠筒基部的一個囊狀結構，是導致野生大岩桐的花向側部開放的關鍵結構。通過遺傳學試驗和分子生物學手段，研究人員發現大岩桐的頂開輻射對稱花與一種基因外顯子鹼基缺失顯著關聯。在野生型中，該基因在囊狀結構的橫切面呈梯度表達模式，從內表皮至外表皮表達量逐漸降低，導致了細胞不對稱生長而產生囊狀結構，進而導致花向側部開放;而鹼基缺失導致該基因表達蛋白的功能完全缺失，細胞不對稱生長消失。這一突變被人工選擇，從而產生了栽培大岩桐頂開輻射花型這一觀賞特徵。

研究人員通過對原始文獻的查閱及生物學手段，確定栽培大岩桐的祖先可能來自於裡約熱內盧的2個野生大岩桐居群，基本摸清了栽培大岩桐這一重要園藝植物的起源。

大岩桐是一種著名的園藝觀賞花卉，具有色澤豔麗、光彩奪目的輻射對稱花，曾受到達爾文的關注。野生大岩桐原產於巴西，在長期適應熊蜂傳粉中，進化出向側部開放、背部雄蕊敗育的兩側對稱花。約在200年，大岩桐前引進英國，在人工選擇下產生向頂部開放的絢麗的輻射對稱花，但其進化機制一直尚不清楚。（圖片來源於網絡）

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