法國莫奈筆下的《睡蓮》，人們印象深刻、已是世界名畫。然而，睡蓮為什么會散發出迷人的香味? 其賞心悅目的花色類型又是如何形成的?
19日，福建農林大學此間宣布，國際頂級學術刊物《自然》在線發表該校張亮生教授團隊的研究成果“睡蓮基因組和早期開花植物進化”。該研究在世界上首次解析了睡蓮基因組，并發現了調控睡蓮花色花香合成的關鍵基因，標志著我國在這一研究領域處于國際領先水平。
開花植物又叫被子植物，其中睡蓮是被子植物起源和進化過程中重要節點;花色花香是園藝植物非常重要的性狀，了解背后的分子機制是分子遺傳育種的第一步。人稱“植物小白鼠”的擬南芥和水稻幾乎沒有花色花香，故無法展開相關研究，而睡蓮因花色繁多、花香濃烈，已被開發成為睡蓮茶和香水等產品，具有重要的經濟和文化價值，是理想的花色花香研究材料。
通過比較自然變異的白色花瓣藍星睡蓮與藍色花瓣的轉錄組，張亮生團隊發現藍色花瓣合成途徑中的兩個重要基因。“有了基因組，就能根據同源物種比較分析，根據模式植物中已經知道的花色花香合成途徑基因，來預測睡蓮的花色花香合成基因。由于睡蓮與模式物種中的花色花香成分有異同，這種異同需要用不同手段進行分析獲得是哪些基因差異導致的，也就是‘調控開關’。” 張亮生說。
論文截圖
張亮生舉例說，如藍星睡蓮藍色花瓣是很多物種沒有的，一旦知道藍色與白色花瓣的“調控開關”，就可以為以后用分子遺傳育種培育藍色花瓣提供目標基因。該研究在睡蓮基因組及花色、花香等重要觀賞性狀分子機制方面取得的新突破，對我國觀賞園藝領域的基礎研究具有重要的推動作用，為其他園藝作物復雜基因組解析提供了借鑒。
據了解，該研究由福建農林大學張亮生教授主持，南京農業大學、比利時根特大學和美國賓州州立大學等多家單位參與。近五年來，該校先后破譯小菜蛾、菠蘿、甘蔗、龍眼、花生等基因組，首次解析植物光受體蛋白作用機制，取得了系列重大科學發現，研究成果相繼在《科學》《細胞》和《自然遺傳學》等發表。(記者 謝開飛 通訊員 曹佳奕 陳旻)
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