长江日报大武汉客户端3月17日讯（记者 陈晓彤 通讯员 蒋朝常）作为世界“四大切花”之一，康乃馨颜色繁多、香味清雅，是最常见、最受欢迎的花卉之一。近日，华中农业大学联合中国农业科学院团队的一项最新研究成果，首次揭示康乃馨花色、花型、花香的“调控密码”，未来某一天，市场上或许会出现散发着玫瑰香味、如彩虹般绚丽的“定制”康乃馨。
首次绘出康乃馨染色体基因组
康乃馨基因组的组装
3月17日，团队负责人、园艺林学学院教授傅小鹏表示，华农团队研究石竹属植物20余年，与国内外合作者一起经过近5年的研究探索，首次组装出康乃馨染色体级别的基因组，并对康乃馨基因组的进化进行系统研究，锁定了参与调控康乃馨花色、花型和花香的关键基因。
“2014年，日本科学家完成了康乃馨基因组草图，我们此次将康乃馨染色体水平的基因组进行全披露，信息全面，覆盖度更高，为定向改良康乃馨的观赏性状、培育康乃馨新品种奠定了基础。”
据介绍，团队选取无色期，转色期和有色期等处于不同发育时期的康乃馨，对花瓣中的色素、香气、花瓣花型的主要成分以及含量变化进行基因检测，再通过基因组和转录组分析，找出了起到关键作用的基因。
“市场上常见的康乃馨有单头和多头之分，它们颜色众多，主要分为有单、复色和跳色等。我们选择最常见的，花瓣顶部是红色、底部呈黄色的康乃馨进行花瓣代谢分析，发现天竺葵素的积累促使花瓣红边的成色，叶黄素和多个类黄酮物质的共同积累促使花瓣基部成黄色。”
傅小鹏介绍，团队不仅筛选出了共同调控康乃馨复色形成的几个主要基因，还找到了康乃馨“香味不浓郁”的原因。
“康乃馨花色繁多，切花康乃馨却没有突出的香味，野生康乃馨香气会重一些。我们通过将切花康乃馨和野生康乃馨进行香气比较，明确了切花康乃馨的EGS基因存在外显子上的结构变异，这种变异可能就是导致众多康乃馨香型缺失的原因。”
未来或可定制康乃馨的颜色和香型
康乃馨的重瓣花
据介绍，花卉的基因组研究相对于大田作物和经济作物来讲要晚一些。2018年，有国外团队发表了对月季基因组的相关研究，对月季的原有花型、花香和花色等重要观赏性状进行了深入研究，并通过基因编辑使得月季重瓣花变成了单瓣花。而华农团队的研究，让未来定制康乃馨的花瓣和香气成为可能。
傅小鹏举例，在花色方面，可通过人为介导花瓣中花青素或其他物质的积累来调控花瓣颜色，通过定向育种，使得一些品种能够具有人们喜欢的香气等。此外，目前的康乃馨育种多数还是传统的杂交育种，这种育种的周期长。这项研究还为康乃馨分子育种，开发分子标记，缩短育种周期，提高育种方向性提供了理论指导。
“让康乃馨拥有其他花卉的香味，或调控出此前没有的颜色，都是有可能的。目前我们揭开了冰山的一角，希望以后能揭开更多的秘密。”
来源：长江日报2022年03月18日07版
