植物所揭示牡丹色斑形成的分子机制
植物的花瓣中会出现色素分布差异，从而形成斑点或条纹等。这种色斑性状在百合科、兰科、菊科、罂粟科、蝶形花科和芍药科等多种植物类群中出现，尤其是现代许多栽培品种拥有新奇色斑。色斑的大小、颜色和分布是植物进化、自然选择和人工选择创新的综合结果，对于提高植物的观赏价值具有重要作用。因此，关于色斑形成的分子机制是国内外研究的热点。牡丹被誉为“花中之王”，是我国特有的传统名贵花卉，在中国乃至世界花卉发展史上占有重要的地位。牡丹花瓣基部的色斑是其重要的观赏特色之一，也是牡丹品种和品种群分类的重要依据。目前少数学者从斑与非斑的形态差异、转录组差异等方面展开了研究，但关于色斑形成的分子机制尚不清楚。
中国科学院植物研究所王亮生研究组长期从事牡丹花色形成机制研究。研究人员前期调查了375个牡丹品种的花色分布，发现带斑的品种占50.4%，其中西北牡丹品种斑色更加丰富，包括黑、黑紫、棕红和紫红色等不同色泽的色斑。针对35个西北牡丹品种中花瓣的色斑与非斑部分的花青苷组成分析显示，色斑与非斑部分的色素均由6种花青苷组成，分别是Pn3G5G、Pn3G、Cy3G5G、Cy3G、Pg3G5G和Pg3G；其中，部分品种的色斑与非斑中的花青苷种类相同，但色斑中以Cy3G为主，非斑中以Pn3G5G为主。研究人员进一步选择西北牡丹品种“青海湖银波”为研究材料，获得了斑中特异表达的PsMYB12 (R2R3-MYB)和PsCHS基因。研究发现，PsMYB12可以结合PsCHS启动子，激活其表达；PsMYB12基因沉默后PsCHS基因表达量显著降低，并使得花斑变小；PsMYB12异源过量表达转化烟草改变了转基因烟草的花色分布模式。此外，研究人员还获得与PsMYB12互作的bHLH和WD40蛋白，并通过试验证明PsMYB12与bHLH和WD40形成复合体能够激活PsCHS启动子，但无法激活突变后的启动子。
该研究据此提出PsMYB12-bHLH-WD40形成复合体调控PsCHS在斑中特异表达、进而形成色斑的分子机制。这一结果为牡丹花色调控和黑牡丹分子育种提供了重要依据，丰富了被子植物花色素分布和色斑形成的分子机理。
该研究成果于1月7日正式发表于国际学术期刊Plant and Cell Physiology。王亮生研究组博士后顾钊宇为该论文的第一作者，副研究员舒庆艳和研究员王亮生为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目的资助。
“青海湖银波”色斑着色过程中花青苷的积累
“青海湖银波”斑与非斑中转录组分析及类黄酮（花青苷）合成途径中相关基因时空表达模式
PsMYB12互作蛋白的筛选及互作验证
中国生物技术网诚邀生物领域科学家在我们的平台上，发表和介绍国内外原创的科研成果。
注：国内为原创研究成果或评论、综述，国际为在线发表一个月内的最新成果或综述，字数500字以上，并请提供至少一张图片。投稿者，请将文章发送至weixin@im.ac.cn。
本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办
微信公众号：中国生物技术网回复关键词“热点”可阅读热点专题文章，包括“施一公”、“肠道菌群”、“肿瘤”、“免疫”和“健康”
近期热文
直接点击文字即可浏览！
1、补牙或将成为历史？
2、科学你慢慢学，中医我先治病去了
3、科学告诉你应该多久洗一次澡
4、新证据：喝咖啡能延长寿命！
5、据说，这是生物医学硕士博士生的真实的生活写照
6、一顿早餐到底有多重要？
7、情商也是把双刃剑！高情商或让你更脆弱
8、施一公：压死骆驼的最后一根稻草，是鼓励科学家创业！
9、“科学禁食法”真能降低重大疾病风险
10、睡眠科学家揭示出8种睡好觉的秘诀
11、有志者事竟成！2型糖尿病成功被逆转
12、每周两半小时，任何形式的锻炼都可以使你更长寿
13、喝醉以后，你以为睡一觉就没事儿了？！
14、仰卧起坐等或将成为延寿运动？
15、冥想、瑜伽、太极等不仅能够改善身心健康...
相关知识
植物所科研人员揭示牡丹色斑形成的分子机制
昆明植物所总结植物重瓣花形成的分子遗传调控机制
蔬菜花卉研究所揭示双色百合花花青素苷转运分子机制
亮点文章 | 植物花瓣呈色机理及花色分子育种
中国科学家揭示花椰菜演化历程与花球形成分子机制
植物所揭示花对称性形态分化的分子调控进化机制
科学家揭示花朵复杂着色模式形成机制
植物花朵呈色的分子机制
我院植物病毒学团队揭示植物抗病基因对病原菌一种双重识别机制
中国农业大学科研院 科技论文 园艺学院林涛团队联合天津市农业科学院揭示花椰菜分步驯化历程与花球形成分子机制
网址: 植物所揭示牡丹色斑形成的分子机制 https://m.huajiangbk.com/newsview182164.html
| 上一篇: 实践育人 |
下一篇: 植物医学 |
