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中國熱科院熱帶觀賞植物產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團隊在秋石斛花色形成和調(diào)控機制研究及花色調(diào)控技術(shù)開發(fā)方面取得新進(jìn)展。團隊挖掘了調(diào)控秋石斛花朵中花青素苷合成的關(guān)鍵基因，以此為目標(biāo)基因建立了基于VIGS快速研究秋石斛花器官相關(guān)基因功能的技術(shù)體系，并利用其成功實現(xiàn)了調(diào)控商品花的花色。為挖掘秋石斛花發(fā)育、花色、花香及衰老相關(guān)的功能基因，以及開發(fā)復(fù)色秋石斛商品提供了技術(shù)支撐。

　　秋石斛（Phalaenopsis-type Dendrobium）是繼蝴蝶蘭和大花蕙蘭之后，最有發(fā)展?jié)摿Φ臒釒m。海南是國內(nèi)秋石斛規(guī)?；a(chǎn)的唯一適宜之地。受種質(zhì)資源所限，國內(nèi)市場上的秋石斛花色以紫紅色調(diào)為主，且著色模式單一。創(chuàng)制讓人“眼前一亮”的新穎復(fù)色秋石斛新品種具有很好的市場前景。然而，秋石斛花色形成和調(diào)控機制尚不明確。

　　研究團隊前期挖掘了兩個與秋石斛花瓣中花青素苷積累密切相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子基因DhMYB2和DhbHLH1，兩個轉(zhuǎn)錄因子相互作用協(xié)同調(diào)控花青素苷的合成。為解析秋石斛花色調(diào)控機制和花色改良分子育種奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究發(fā)表于《Plant Physiology and Biochemistry》。團隊帶頭人尹俊梅研究員為該論文的通訊作者，團隊成員李崇暉研究員為第一作者。研究獲得國家自然科學(xué)基金、海南省重大科技項目等支持。

　　在此基礎(chǔ)上，研究團隊近期以DhMYB2為目標(biāo)基因，利用VIGS技術(shù)在秋石斛中成功抑制了DhMYB2的表達(dá)，產(chǎn)生了花瓣、萼片和唇瓣中裂片中花青素苷含量降低或缺失的表型。進(jìn)一步證實了DhMYB2是調(diào)控上述組織中花青素苷合成的關(guān)鍵基因。研究表明，利用從DhMYB2起始密碼子開始的123 bp的區(qū)域作為VIGS插入片段，可以高效沉默DhMYB2，產(chǎn)生非常明顯的花色變化表型。這一基因片段可與目的基因片段串聯(lián)，開發(fā)為可視化的VIGS標(biāo)記，廣泛應(yīng)用于秋石斛花器官相關(guān)的基因功能研究。

DhMYB2的功能研究及VIGS技術(shù)研發(fā)

　　以上研究以“Virus-induced gene silencing (VIGS) for functional analysis of genes involved in the regulation of anthocyanin biosynthesis in the perianth of Phalaenopsis-type Dendrobium hybrids”為題，在《Scientia Horticulturae》上發(fā)表。團隊帶頭人尹俊梅研究員、團隊成員李崇暉研究員為該論文的共同通訊作者，與海南大學(xué)聯(lián)培的碩士研究生侯天澤為第一作者。該研究獲得了國家重點研發(fā)計劃課題、海南省自然科學(xué)基金高層次人才項目、以及中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院揭榜掛帥項目支持。

　　此外，團隊利用以上研究成果對幾種商品秋石斛進(jìn)行了瞬時調(diào)色，經(jīng)處理后同一花序開出的花連續(xù)變色，效果持續(xù)到整朵花衰老凋謝。不同植株、不同花朵的表現(xiàn)各異，觀賞性極大提升。該方法已申請國家發(fā)明專利（申請?zhí)?02111682443.X），具有很好商業(yè)應(yīng)用前景。

利用VIGS技術(shù)對秋石斛進(jìn)行調(diào)色

　　相關(guān)論文鏈接：

　　https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111485

　　https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.01.019