環(huán)藝所國蘭重要觀賞性狀分子調(diào)控機制研究取得系列進展
墨蘭（Cymbidium sinense）擁有豐富的花型、花色、葉色等變異，是研究蘭科植物表型性狀進化的理想材料。近日以我所為第一作者和通訊單位，楊鳳璽研究員和朱根發(fā)研究員為通訊作者，在國際知名期刊Horticulture Research、Plant Physiology and Biochemistry發(fā)表關于墨蘭開花與葉色變異的分子調(diào)控機制及其創(chuàng)新方法的研究論文。
以Sagheer Ahmad博士和陸楚橋助理研究員為共同第一作者，在Horticulture Research（IF=7.6）上發(fā)表題為“Integrated proteomic, transcriptomic and metabolomic profiling reveals that GA-ABA hub runs the flower development in Chinese orchid Cymbidium sinense”的研究論文，首次通過轉錄組、蛋白組和代謝組聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)ABA大量積累是墨蘭休眠期的顯著特征，外施ABA抑制花芽發(fā)育，ABA抑制劑則促進休眠的解除。CsAPETALA1(CsAP1)被確定為ABA抑制花芽發(fā)育的潛在靶點，CsAP1的啟動子中存在多個ABA應答元件(ABRE)，其表達受ABA負調(diào)控。ABA抑制劑的應用可能通過阻斷了ABA對CsAP1的抑制，釋放CsAP1從而激活墨蘭花發(fā)育過程。
以高潔博士為第一作者，在Plant Physiology and Biochemistry（IF=6.1）上發(fā)表題為“Phosphorylation of 399S at CsHsp70 of Cymbidium sinense is essential to maintain chlorophyll stability”的研究論文，首次通過修飾蛋白質(zhì)組學構建了墨蘭葉色變異材料中磷酸化蛋白互作網(wǎng)絡圖，并篩選到與墨蘭葉色變異密切相關的HSP蛋白家族，同時通過對CsHSP70蛋白不同磷酸化位點功能的驗證確定了CsHSP70的399S位點對于維持葉綠素穩(wěn)定的關鍵作用，為進一步深入理解墨蘭葉色變異的分子機制提供了更多維度的見解。
兩項研究工作得到國家自然科學基金項目、廣州科技項目、廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系花卉創(chuàng)新團隊項目和廣東省農(nóng)業(yè)科學院學科團隊建設等項目的支持。
CsAP1在花芽激活和花形態(tài)建成中作用機制模式圖
墨蘭葉色變異形成機制模式圖