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【中国科学报】昆明植物所等提出月季靠嫩刺储水老刺防卫假说

2020-05-26 中国科学报 高雅丽
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语(yu)音播报(bao)

  为何月(yue)季(ji)花会(hui)带刺(ci)?近日,中(zhong)科(ke)院昆明植物研(yan)究(jiu)所、中(zhong)国西(xi)南野生生物种质资(zi)源库(ku)及云南省农科(ke)院的科(ke)研(yan)人员合作(zuo),解析(xi)了(le)月(yue)季(ji)皮(pi)刺(ci)遗传调控机制(zhi),并提出了(le)发育早期(qi)的皮(pi)刺(ci)具储(chu)水功(gong)能的假设,填补了(le)皮(pi)刺(ci)早期(qi)功(gong)能研(yan)究(jiu)的空白。相关成果在线发表于(yu)《国家科(ke)学评(ping)论》。

  皮刺是指植(zhi)物(wu)(wu)表皮或(huo)皮层形成(cheng)的(de)尖(jian)锐突起,通常(chang)被认为(wei)是植(zhi)物(wu)(wu)的(de)防卫适应组织,保(bao)护(hu)植(zhi)物(wu)(wu)免受(shou)动物(wu)(wu)、病(bing)原体(ti)或(huo)机械伤(shang)害。研(yan)究团队以(yi)中国(guo)古老月(yue)季“无刺光叶蔷(qiang)薇(BT)”和(he)“月(yue)月(yue)粉(OB)”及其杂交F1和(he)回交BC1F1世代遗传群(qun)(qun)体(ti)等为(wei)试材,利用扫描电镜技术比较了(le)BT和(he)OB皮刺发(fa)育早(zao)期过程,发(fa)现(xian)BT皮刺缺失(shi)可能使皮刺发(fa)育的(de)起始能力出(chu)现(xian)异常(chang),并基(ji)于BT×OB的(de)F1和(he)BC1F1世代群(qun)(qun)体(ti)开展了(le)连续两年的(de)表型分析(xi),发(fa)现(xian)月(yue)季皮刺密度遗传受(shou)4个遗传位点不(bu)完(wan)全显性控制。

  为更深入(ru)理解月季皮刺发育的遗传调控(kong)机(ji)制,该团(tuan)(tuan)队构建了(le)二倍体BT染色体水平高质量参考(kao)基(ji)因组(zu)。研究团(tuan)(tuan)队对BT和OB进(jin)行了(le)比(bi)较基(ji)因组(zu)分(fen)析,发现(xian)皮刺密(mi)度可(ke)能与水分(fen)适(shi)应有关(guan)。

  该团队(dui)进一(yi)步对(dui)(dui)41个基因型(xing)的(de)月季进行了一(yi)系列生(sheng)(sheng)理测试(shi)。当年生(sheng)(sheng)的(de)枝条(tiao)(tiao)皮(pi)刺相对(dui)(dui)于(yu)表(biao)皮(pi)和叶(ye)片(pian)更能(neng)富(fu)集(ji)水(shui)分,且富(fu)集(ji)程度在(zai)幼嫩的(de)皮(pi)刺中(zhong)更高,而较老的(de)枝条(tiao)(tiao)中(zhong)皮(pi)刺的(de)水(shui)分含量(liang)则显著下降(jiang)。这种现象(xiang)不(bu)仅(jin)在(zai)现代栽(zai)培品系和中(zhong)国古老月季种质中(zhong)出现,还在(zai)野生(sheng)(sheng)蔷薇(wei)等材料中(zhong)保持一(yi)致。因此,研究团队(dui)提出幼嫩皮(pi)刺很可(ke)能(neng)具(ju)有(you)储水(shui)功能(neng)的(de)假(jia)设。

  相关论文(wen)信息:http://doi.org/10.1093/nsr/nwab092

  (原载于《中国科学报》 2020-05-26 第4版)
打印 责(ze)任编辑:阎芳

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