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　　中新網(wǎng)昆明5月24日電 (記者 胡遠航)月季為什么會帶刺？這在科學(xué)界是一個長期未得到系統(tǒng)和明確解析的話題。基于基因組和遺傳學(xué)分析，中國科學(xué)院昆明植物研究所領(lǐng)銜的研究團隊，提出了“皮刺儲水”功能新假說，填補了皮刺早期功能研究的空白。

　　相關(guān)研究成果以“A genomic link in China roses: and they all lived prickly but water deficient ever after?”為題在線發(fā)表在綜合性期刊National Science Review上。

　　皮刺是指植物表皮或皮層形成的尖銳突起，通常被認為是植物的防衛(wèi)適應(yīng)組織，保護植物免受動物、病原體或機械傷害?！皫Т痰拿倒濉碧嵝讶藗?，玫瑰雖美卻要小心它扎人的刺。許多薔薇科、豆科和蕓香科等植物的莖桿、葉子和果實上都有皮刺，但發(fā)育早期的皮刺功能尚未得到揭示。原產(chǎn)中國的薔薇科薔薇屬植物月季，其皮刺發(fā)育的遺傳機制及其生態(tài)學(xué)意義也長期未得到系統(tǒng)和明確解析。

　　近日，中國科學(xué)院昆明植物所植物分子遺傳與適應(yīng)研究團隊與中國西南野生生物種質(zhì)資源庫、云南省農(nóng)科院團隊合作，以中國古老月季無刺光葉薔薇(Rosa wichuraiana Basye’s Thornless，BT)和月月粉(R. chinensis Old Blush，OB)及其雜交F1和回交BC1F1世代遺傳群體等為試材，綜合利用比較基因組學(xué)、分子遺傳學(xué)和演化生物學(xué)等方法，解析了月季皮刺遺傳調(diào)控機制。

　　研究團隊首先利用掃描電鏡技術(shù)比較了BT和OB皮刺發(fā)育早期過程，發(fā)現(xiàn)BT皮刺缺失可能是皮刺發(fā)育的起始能力出現(xiàn)異常。后基于BT x OB的F1和BC1F1世代群體開展了連續(xù)兩年的表型分析，發(fā)現(xiàn)月季皮刺密度遺傳受四個遺傳位點不完全顯性控制，并最終定位到兩個基因座。

　　為更深入理解月季皮刺發(fā)育的遺傳調(diào)控機制，該團隊構(gòu)建了二倍體BT染色體水平高質(zhì)量參考基因組，對BT和OB進行了比較基因組分析，發(fā)現(xiàn)皮刺密度可能與水分適應(yīng)有關(guān)。為更進一步探究這一假設(shè)，該團隊還對41個基因型的月季進行了一系列生理測試。當年生的枝條皮刺相對于表皮和葉片更能富集水分，且該富集程度在幼嫩的皮刺中更高；而較老的枝條中皮刺的水分含量則顯著下降；該現(xiàn)象不僅在現(xiàn)代栽培品系和中國古老月季種質(zhì)中出現(xiàn)，還在野生薔薇等材料中保持一致。

　　基于此，研究團隊提出幼嫩皮刺很可能具有儲水功能的假設(shè)。

　　“盡管這一假說還需要更多遺傳學(xué)證據(jù)，但其完善了皮刺生物學(xué)功能研究鏈條：即幼嫩皮刺以儲水為主，而成熟皮刺以防衛(wèi)和防失水等功能為主?！笨蒲腥藛T表示，該項研究不僅促進了對月季皮刺發(fā)育遺傳機理的解析，有利于月季生物學(xué)的發(fā)展和新種質(zhì)培育，也為更好理解植物新性狀產(chǎn)生與維持機制提供了新視角。(完)

　?。ㄖ行戮W(wǎng) 2021年5月24日）

　　來源：http://www.chinanews.com/gn/2021/05-24/9484625.shtml