中國科學(xué)院植物研究所研究員王印政帶領(lǐng)的研究團隊通過多種研究手段，系統(tǒng)揭示了人工選擇下栽培大巖桐產(chǎn)生頂開輻射花型這一典型觀賞特征的進化機制，并確定了栽培大巖桐的起源，為人們進一步理解園藝觀賞植物在人工選擇下的進化提供了重要證據(jù)。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《分子生物學(xué)與進化》上。

　　研究人員通過解剖發(fā)現(xiàn)，大巖桐背部花冠筒基部的一個囊狀結(jié)構(gòu)，是導(dǎo)致野生大巖桐的花向側(cè)部開放的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。通過遺傳學(xué)試驗和分子生物學(xué)手段，研究人員發(fā)現(xiàn)大巖桐的頂開輻射對稱花與一種基因外顯子堿基缺失顯著關(guān)聯(lián)。在野生型中，該基因在囊狀結(jié)構(gòu)的橫切面呈梯度表達模式，從內(nèi)表皮至外表皮表達量逐漸降低，導(dǎo)致了細(xì)胞不對稱生長而產(chǎn)生囊狀結(jié)構(gòu)，進而導(dǎo)致花向側(cè)部開放;而堿基缺失導(dǎo)致該基因表達蛋白的功能完全缺失，細(xì)胞不對稱生長消失。這一突變被人工選擇，從而產(chǎn)生了栽培大巖桐頂開輻射花型這一觀賞特征。

　　研究人員通過對原始文獻的查閱及生物學(xué)手段，確定栽培大巖桐的祖先可能來自于里約熱內(nèi)盧的2個野生大巖桐居群，基本摸清了栽培大巖桐這一重要園藝植物的起源。

　　大巖桐是一種著名的園藝觀賞花卉，具有色澤艷麗、光彩奪目的輻射對稱花，曾受到達爾文的關(guān)注。野生大巖桐原產(chǎn)于巴西，在長期適應(yīng)熊蜂傳粉中，進化出向側(cè)部開放、背部雄蕊敗育的兩側(cè)對稱花。約在200年，大巖桐前引進英國，在人工選擇下產(chǎn)生向頂部開放的絢麗的輻射對稱花，但其進化機制一直尚不清楚。