蓮來自蓮科蓮屬，是最古老的雙子葉植物種屬之一。目前現(xiàn)存的蓮屬植物僅有兩個種：亞洲蓮和美洲黃蓮，其花色差異明顯。亞洲蓮野生種的花色有紅色和白色，而美洲黃蓮的花色僅有黃色。先前的研究表明，紅色亞洲蓮和美洲黃蓮之間的花瓣顏色變化可能與黃酮合成酶（FLS）和MYB5的活性有關(guān)。然而，亞洲蓮紅白色差異的分子機(jī)制尚不清楚。  

　　近日，中國科學(xué)院武漢植物園蓮種質(zhì)資源與遺傳育種學(xué)科組在Plant Physiology在線發(fā)表了題為“Transcription factor NnMYB5 controls petal color by regulating GLUTATHIONE S-TRANSFERASE2 in Nelumbo nucifera”的研究論文，通過QTL定位和BSA-seq挖掘到控制蓮花色的NnMYB5及其靶基因NnGST2，揭示了亞洲蓮花瓣顏色形成的調(diào)控機(jī)制。  

　　研究者通過紅色和白色亞洲蓮F₂群體的QTL定位，明確了控制亞洲蓮花瓣顏色分化的候選基因NnMYB5，并對213個蓮種質(zhì)資源進(jìn)行基因分型發(fā)現(xiàn)包含NnMYB5基因的一個80 kb存在/缺失結(jié)構(gòu)變異（PAV）與花瓣顏色關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)錄組分析、雙熒光素酶和酵母單雜交實驗表明，NnMYB5能夠直接激活花青素轉(zhuǎn)運蛋白NnGST2。最后在擬南芥中異源表達(dá)及蓮花花瓣中超表達(dá)NnGST2，均可誘導(dǎo)花青素積累。本研究建立了NnMYB5和NnGST2在花瓣花青素積累中的調(diào)控關(guān)系，并證明在亞洲蓮中控制花色形成的獨立調(diào)節(jié)機(jī)制。  

　　中國科學(xué)院武漢植物園劉娟助理研究員、碩士生王雨昕為論文的共同第一作者，楊美研究員、楊東高級工程師為該論文的通訊作者。中國科學(xué)院武漢植物園高磊研究員和福建農(nóng)林大學(xué)明瑞光教授對該研究提供了指導(dǎo)。本研究得到了中國科學(xué)院生物資源計劃（KFJ-BRP-007-009）和國家自然科學(xué)基金（32070336）的資助。  

　　論文鏈接 

蓮屬植物花瓣顏色變異的分子調(diào)控機(jī)制模型