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武汉植物园在亚洲莲花色差异的分子调控机制研究中获进展热推荐

2023-07-03 23:27:09 来源 : 武汉植物园

【资料图】

莲来自莲科莲属，是最古老的双子叶植物种属之一。目前现存的莲属植物仅有两个种——亚洲莲和美洲黄莲，且花色差异明显。亚洲莲野生种的花色有红色和白色，而美洲黄莲的花色仅有黄色。先前研究表明，红色亚洲莲和美洲黄莲之间的花瓣颜色变化可能与黄酮合成酶（FLS）和MYB5的活性有关。然而，亚洲莲红白色差异的分子机制尚不清楚。

近日，中国科学院武汉植物园莲种质资源与遗传育种学科组在《植物生理学》（Plant Physiology）上，在线发表了题为Transcription factor NnMYB5 controls petal color by regulating GLUTATHIONE S-TRANSFERASE2 in Nelumbo nucifera的研究论文。该研究通过QTL定位和BSA-seq挖掘到控制莲花色的NnMYB5及其靶基因NnGST2，揭示了亚洲莲花瓣颜色形成的调控机制。

研究通过红色和白色亚洲莲F₂群体的QTL定位，明确了控制亚洲莲花瓣颜色分化的候选基因NnMYB5，并对213个莲种质资源进行基因分型发现包含NnMYB5基因的一个80 kb存在/缺失结构变异（PAV）与花瓣颜色关联。进一步，转录组分析、双荧光素酶和酵母单杂交实验表明，NnMYB5能够直接激活花青素转运蛋白NnGST2。在拟南芥中异源表达及莲花花瓣中超表达NnGST2，均可诱导花青素积累。本研究建立了NnMYB5和NnGST2在花瓣花青素积累中的调控关系，并证明在亚洲莲中控制花色形成的独立调节机制。

研究工作得到中国科学院战略生物资源计划和国家自然科学基金的支持。

论文链接

莲属植物花瓣颜色变异的分子调控机制模型

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