中國(guó)林業(yè)網(wǎng)3月5日訊 卡特蘭栽培種KOVA的花在成熟期時(shí)萼片和側(cè)瓣顯白粉色,上唇瓣顯紫紅色,下唇瓣顯黃色(圖1a)。其顯紅色和黃色的色素分別為花色苷(紅色)和類(lèi)胡蘿卜素(黃色;圖1b)。然后研究人員通過(guò)結(jié)合花發(fā)育形態(tài)解剖觀察(圖1c)、轉(zhuǎn)錄組分析和代謝組分析(圖1d),明確了紅色貢獻(xiàn)者主要為矢車(chē)菊苷及黃色貢獻(xiàn)者主要為葉黃素和α-胡蘿卜素。
色素在花瓣不同區(qū)域的不均衡分布導(dǎo)致了花色圖案的形成,它不僅能夠幫助植物吸引傳粉者,還是許多觀賞花卉的重要觀賞性狀。大部分植物的萼片為綠色,這在一定程度上限制了這些植物花色圖案的多樣性。但是,蘭科植物的萼片和由花瓣特化出的唇瓣通常擁有豐富的顏色,從而使蘭科植物的花色圖案擁有豐富的多樣性。盡管色素在花瓣中的形成機(jī)制在許多植物中得到了報(bào)道,但是花色圖案由不同種類(lèi)的色素在萼片和花瓣不同區(qū)域的特異性積累所形成的機(jī)制還沒(méi)有被系統(tǒng)地描述過(guò)。
2月28日,由林業(yè)所花卉育種與栽培團(tuán)隊(duì)牽頭在Nature出版集團(tuán)的新期刊Communications Biology發(fā)表文章“New insight into the molecular mechanism of colour differentiation among floral segments in orchids”。該研究以卡特蘭栽培種‘KOVA’(RhyncholaeliocattleyaBeauty Girl‘KOVA’)為研究對(duì)象,利用二代和三代轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析、廣泛靶向代謝組分析、瞬時(shí)過(guò)表達(dá)和突變體分析等闡述了蘭科植物花色圖案的形成過(guò)程和機(jī)制,并提出了新的見(jiàn)解。該研究結(jié)果豐富了我們對(duì)花色形成機(jī)制的了解,并為日后植物的花色進(jìn)化研究和蘭科植物的花色改良育種提供了重要的信息。林業(yè)所李柏君博士研究生為該論文的第一作者,王雁研究員和福建農(nóng)林大學(xué)劉仲健教授為共同通訊作者。