休闲所邓衍明团队在绣球花研究方面取得重要进展

绣球花[Hydrangea macrophylla (Thunb.) Ser.]又名紫阳花、八仙花等,为虎耳草科绣球属观赏植物。中国是绣球属植物的起源和分布中心之一,种质资源丰富;据《中国植物志》记载,我国共有绣球属植物47种和11变种,约占世界绣球属种质资源的70%。但相对于日本、欧美等国,我国绣球花研究起步较晚,在诸多领域都有待于开展深入研究。

休闲所邓衍明团队近年来致力于绣球花资源收集、评价与重要性状形成机制解析等方面的研究,于近期取得重要的阶段性进展,在国外知名学术期刊连续发表3篇研究论文。其中,在绣球花色变化和耐铝特性方面,团队从收集保存的绣球花种质资源中筛选出一批铝离子敏感(花色可调节)与不敏感(花色不可调节)品种,并以花色可调节品种‘无尽夏’和花色不可调节品种‘红宝石’为材料,研究了两者花色苷成分、含量以及铝含量之间存在的差异;结合转录组测序,挖掘出‘无尽夏’中特异存在的一些基因和信号转导通路并对关键基因进行了功能验证;在此基础上,对铝耐性基因-苹果酸转运蛋白(ALMT)基因家族进行了系统、全面的分析及功能验证,研究结果既为阐明不同绣球花品种耐铝性差异的分子机制奠定了基础,也为蓝色花的分子辅助育种提供了理论依据。相关研究结果分别以“Biochemistry and transcriptome analyses reveal key genes and pathways involved in high-aluminum stress response and tolerance in hydrangea sepals”和“Identification of aluminum-activated malate transporters (ALMT) family genes in hydrangea and functional characterization of HmALMT5/9/11 under aluminum stress”为题发表于《Plant Physiology and Biochemistry》(JCR1区,IF:5.437)和《PeerJ》(JCR2区,IF:3.061)。

‘银边绣球’是为数不多的既可观花又可观叶的绣球品种,叶片边缘呈银白色。为解析这一特异叶色的形成机制,团队研究了其光合作用、叶绿素含量、叶绿体超微结构等特征特性,并结合转录组测序分析挖掘出一批关键基因。该研究为解析绣球叶片呈色的分子机制提供了新见解,有助于培育更多的绣球观叶品种。相关研究结果以“Comparative physiology and transcriptome analysis reveals that chloroplast development influences silver-white leaf color formation in Hydrangea macrophylla var. maculata”为题发表于《BMC Plant Biology》(JCR1区,IF:5.26)。

以上相继发表的3篇研究论文,团队成员陈双双博士、齐香玉博士及培养的硕士生秦紫艺等分别为第一作者,团队首席邓衍明研究员为通讯作者。相关研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金、华东地区花卉生物学国家林业和草原局重点实验室开放课题等项目的资助。

相关论文链接如下:

论文链接1:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0981942822002807

论文链接2:https://peerj.com/articles/13620/

论文链接3:https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-022-03727-1