近日,青岛农业大学园林与林学院郝青课题组在海外期刊《Journal of Advanced Research》(中科院1区,IF:11.4)在线发表了题为“Chlorophyllase (PsCLH1) and light-harvesting chlorophyll a/b binding protein1 (PsLhcb1) and PsLhcb5 maintain petal greenness in Paeonia suffruticosa ‘Lv Mu Yin Yu’”的计议论文,从叶绿素和类黄酮代谢均衡研究角度领略了绿牡丹花色呈色机制,为牡丹花色酿成机制和花色育种提供了科学依据和基因资源。

花是被子植物贫寒的衍生器官,以花为基础的传粉者眩惑机制是植物进化史上最具有稳当真谛的机制之一。为了眩惑蜜蜂、蝴蝶或鸟类等传粉者,植物进化出了各式神采的花,其中具有绿色花并不是一种当然界常见的稳当性状,因为关于虫豸等传粉者的视觉系统,绿色花和绿叶的反射光谱难以分辨,导致领有绿色花的植物在当然界中稀奇冷漠。研究词,绿色花却很受市集和耗尽者的接待。菊花、月季、马蹄莲等为数未几的物种已培育出了稀缺的绿色花品种,研究词,当今关于绿色花的花色呈色机制计议尚显不及。牡丹(Paeonia suffruticosa)花大色艳、雍容荣华,在漫长的援助驯化和品种选育经由中,酿成了白、红、紫、黑、蓝、黄、粉、绿和复色九大色系,其中绿色系品种具有特有的好意思感和稀有性,吐花经由中花瓣神采由绿色振荡为粉色或白色,是计议叶绿素和类黄酮代谢均衡研究花式系统的优良材料,具有较高的科研与买卖价值。

郝青课题组以绿牡丹代表品种‘绿幕隐玉’为计议对象,发现其仅在花朵初开期呈现绿色,跟着花朵灵通,绿色褪去,振荡为淡粉色。通过吐花不同阶段花瓣中世绿素和总花青素含量变化、花瓣表皮细胞胪列互异,细目了‘绿幕隐玉’花瓣呈色的关键技艺并进行转录组分析,系统领略了‘绿幕隐玉’花瓣呈色经由中世绿素降解及花青素合成阶梯中关键酶基因抒发水平的变化。最终筛选到了3个关键基因叶绿素酶PsCLH1,补光天线卵白PsLhcb1和PsLhcb5。通过在香烟植株中的过抒发和在‘绿幕隐玉’花瓣中的千里默3个关键基因,发现PsCLH1镌汰了‘绿幕隐玉’花瓣的叶绿素含量,促进了花瓣的褪绿;而PsLhcb1和PsLhcb5普及了花瓣的叶绿素含量,扼制了花瓣的褪绿。进一步,本计议不时照旧发布的‘凤丹’牡丹基因组数据(Yuan et al., Nat Commun, 2022;13:7328),对牡丹中Lhcs家眷序列进行分析,并对PsCLH1,PsLhcb1及PsLhcb5共抒发网罗等进行分析,最终提议了一个调控‘绿幕隐玉’花瓣中世绿素和花青素代谢均衡的模子,从全新角度领略了绿牡丹花色呈色机制,为牡丹花色育种奠定了表面基础。

青岛农业大学为该遵循的第一完成单元,郝青副熏陶和终了业计议生李彤彤为该论文共同第一作家,中科院植物计议所舒庆艳计议员和李旸助理计议员为该论文通信作家。青岛农业大学硕士计议生鲁高杰、顾灿灿,终了业计议生王硕以及聊城大学李真博士、中科院植物计议所博士计议生孔凡也参与了该计议。本计议得到了国度当然科学基金和山东省当然科学基金项见解资助。

原文联结:https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.09.003