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環(huán)藝所在國蘭重要觀賞性狀分子調(diào)控機(jī)制研究方面取得系列進(jìn)展
近日，環(huán)藝所在國蘭重要觀賞性狀分子調(diào)控機(jī)制研究方面取得系列進(jìn)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(jìn)化的理想材料。環(huán)藝所作為第一完成單位和通訊單位、楊鳳璽研究員和朱根發(fā)研究員作為論文通訊作者在國際知名期刊Horticulture Research和Plant Physiology and Biochemistry發(fā)表關(guān)于墨蘭開花與葉色變異的分子調(diào)控機(jī)制及其創(chuàng)新方法的研究論文。
環(huán)藝所Sagheer Ahmad博士和陸楚橋助理研究員作為共同第一作者在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(zhuǎn)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(jìn)休眠的解除。CsAPETALA1 (CsAP1)被確定為ABA抑制花芽發(fā)育的潛在靶點(diǎn)，CsAP1的啟動(dòng)子中存在多個(gè)ABA應(yīng)答元件(ABRE)，其表達(dá)受ABA負(fù)調(diào)控。ABA抑制劑的應(yīng)用可能通過阻斷了ABA對(duì)CsAP1的抑制，釋放CsAP1從而激活墨蘭花發(fā)育過程。
CsAP1在花芽激活和花形態(tài)建成中作用機(jī)制模式圖
環(huán)藝所高潔博士作為第一作者在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(xué)構(gòu)建了墨蘭葉色變異材料中磷酸化蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖，并篩選到與墨蘭葉色變異密切相關(guān)的HSP蛋白家族，同時(shí)通過對(duì)CsHSP70蛋白不同磷酸化位點(diǎn)功能的驗(yàn)證確定了CsHSP70的399S位點(diǎn)對(duì)于維持葉綠素穩(wěn)定的關(guān)鍵作用，為進(jìn)一步深入理解墨蘭葉色變異的分子機(jī)制提供了更多維度的見解。
墨蘭葉色變異形成機(jī)制模式圖
兩項(xiàng)研究工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣州科技項(xiàng)目、廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系花卉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目和廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)等項(xiàng)目的支持。
