植物所2018年度重要科研进展之三——发现花卉大岩桐驯化综合征的分子进化机制
2019/3/1 15:00:00 中国科学院植物研究所

     花卉植物的驯化是在有意识的人工选择下快速形态进化的典型案例，但还缺乏分子机制方面的研究。花卉大岩桐绚丽多彩，备受喜爱，并被达尔文所关注。野生大岩桐(Sinningia speciosa)长期适应熊蜂传粉而进化出侧向开放的两侧对称花，而花卉大岩桐则在人工选择下产生顶向开放的辐射对称花。

     王印政研究组发现，大岩桐背部花冠筒基部产生的囊状结构是决定野生大岩桐的花向侧部开放的关键结构，遗传学实验则表明大岩桐花顶向开放和辐射对称受单基因控制。

    

     花部形态与结构(A-D：野生大岩桐；E-H：花卉大岩桐)

     进一步研究显示，大岩桐TCP基因SsCYC具多效性，该基因在野生大岩桐背部花器官和囊状结构中特异性表达，控制花的对称性和朝向；Sscyc第一个外显子上10-bp的碱基缺失导致移码突变，产生失去功能的截短蛋白，使得不对称生长消失；该突变被人工选择从而产生顶向开放的辐射对称花。

    

     大岩桐花型分子进化机制和驯化模型(GS：囊状结构)

     该研究揭示了在选择压力下一个多效性基因简单的遗传突变便促使花器官复杂结构的协同进化，加深了人们对于重要花卉起源的认识。

     相关成果见于：Mol. Biol. Evol., 2018, 35: 1901-1915。

    

    

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