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中科院植物所发现一观赏花花型调控分子机制

日期:2018-06-01  来源:科普百分百  作者:

  中国科学院植物研究所研究员王印政带领的研究团队通过多种研究手段,系统揭示了人工选择下栽培大岩桐产生顶开辐射花型这一典型观赏特征的进化机制,并确定了栽培大岩桐的起源,为人们进一步理解园艺观赏植物在人工选择下的进化提供了重要证据。相关成果日前在线发表于国际学术期刊《分子生物学与进化》上。

  研究人员通过解剖发现,大岩桐背部花冠筒基部的一个囊状结构,是导致野生大岩桐的花向侧部开放的关键结构。通过遗传学试验和分子生物学手段,研究人员发现大岩桐的顶开辐射对称花与一种基因外显子碱基缺失显著关联。在野生型中,该基因在囊状结构的横切面呈梯度表达模式,从内表皮至外表皮表达量逐渐降低,导致了细胞不对称生长而产生囊状结构,进而导致花向侧部开放;而碱基缺失导致该基因表达蛋白的功能完全缺失,细胞不对称生长消失。这一突变被人工选择,从而产生了栽培大岩桐顶开辐射花型这一观赏特征。

  研究人员通过对原始文献的查阅及生物学手段,确定栽培大岩桐的祖先可能来自于里约热内卢的2个野生大岩桐居群,基本摸清了栽培大岩桐这一重要园艺植物的起源。

  大岩桐是一种著名的园艺观赏花卉,具有色泽艳丽、光彩夺目的辐射对称花,曾受到达尔文的关注。野生大岩桐原产于巴西,在长期适应熊蜂传粉中,进化出向侧部开放、背部雄蕊败育的两侧对称花。约在200年,大岩桐前引进英国,在人工选择下产生向顶部开放的绚丽的辐射对称花,但其进化机制一直尚不清楚。


                 
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