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【長(cháng)江日報客戶(hù)端】武漢學(xué)者首次公布美洲黃蓮基因組,發(fā)現調控花色的關(guān)鍵“鑰匙”
長(cháng)江日報大武漢客戶(hù)端4月10日訊(記者楊曉雨 通訊員江珊)近日,中科院武漢植物園和福建農林大學(xué)的學(xué)者首次聯(lián)合公布了美洲黃蓮的完整基因組,并于1日發(fā)表在《The Plant Journal》雜志上,向全世界學(xué)者共享。
美洲黃蓮和亞洲蓮是目前現存的蓮屬植物里僅有的兩個(gè)種。美洲黃蓮與亞洲蓮在形態(tài)和地理分布上存在差異,前者花色為黃色,主要分布在北美洲等地區;后者花色為紅、粉色系,主要分布中國、印度等亞洲國家。
論文的通訊作者、中科院武漢植物園研究員楊美告訴記者,在此次研究中,他們發(fā)現了一個(gè)調控蓮花色的關(guān)鍵基因。類(lèi)胡蘿卜素和花青素是控制美洲黃蓮和亞洲蓮花瓣顏色的主要色素,他們通過(guò)對蓮內與類(lèi)胡蘿卜素和花青素生物合成相關(guān)的基因進(jìn)行分析,發(fā)現基因NnMYB5和花青素的積累相關(guān),且該基因在美洲黃蓮與亞洲蓮中存在結構變異,實(shí)驗證明該基因過(guò)表達可誘導花青素的積累。
“心皮發(fā)熱是蓮的一個(gè)十分獨特有趣的現象,此次我們也首次解析了這一生物現象的運行機制?!睏蠲澜榻B,進(jìn)入6月后,如果摸摸初開(kāi)放的蓮花心皮——蓮蓬的表面,可以發(fā)現是有溫度的。這種產(chǎn)熱可以讓蓮花的雌蕊早于雄蕊成熟,避免自交?!拔覀儼l(fā)現,蓮葉片中的蔗糖代謝是心皮產(chǎn)熱的主要能量來(lái)源,替代氧化酶(AOX)、解偶聯(lián)蛋白(UCPs)也參與了蓮心皮的產(chǎn)熱效應?!?/font>
此外,他們還根據物種進(jìn)化樹(shù)分析出美洲黃蓮與亞洲蓮的分化時(shí)間大約在1386萬(wàn)年以前。
據介紹,2013年,中科院武漢植物園聯(lián)合美國、澳大利亞科學(xué)家完成了亞洲蓮基因組的測序和分析。此次對美洲蓮完整基因組的成功組裝,表明古老水生植物蓮科蓮屬僅存的兩個(gè)種的基因組已全部被解析。
“這次的研究為探究蓮兩個(gè)物種間的遺傳分化、變異,和花色研究等,都提供了高質(zhì)量的參考基因組?!睏蠲勒f(shuō)。