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(guò)多種研究手段，系統揭示了人工選擇下栽培大巖桐產(chǎn)生頂開(kāi)輻射花型這一典型觀(guān)賞特征的進(jìn)化機制，并確定了栽培大巖桐的起源，為人們進(jìn)一步理解園藝觀(guān)賞植物在人工選擇下的進(jìn)化提供了重要證據。相關(guān)成果日前在線(xiàn)發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《分子生物學(xué)與進(jìn)化》上。

　　研究人員通過(guò)解剖發(fā)現，大巖桐背部花冠筒基部的一個(gè)囊狀結構，是導致野生大巖桐的花向側部開(kāi)放的關(guān)鍵結構。通過(guò)遺傳學(xué)試驗和分子生物學(xué)手段，研究人員發(fā)現大巖桐的頂開(kāi)輻射對稱(chēng)花與一種基因外顯子堿基缺失顯著(zhù)關(guān)聯(lián)。在野生型中，該基因在囊狀結構的橫切面呈梯度表達模式，從內表皮至外表皮表達量逐漸降低，導致了細胞不對稱(chēng)生長(cháng)而產(chǎn)生囊狀結構，進(jìn)而導致花向側部開(kāi)放;而堿基缺失導致該基因表達蛋白的功能完全缺失，細胞不對稱(chēng)生長(cháng)消失。這一突變被人工選擇，從而產(chǎn)生了栽培大巖桐頂開(kāi)輻射花型這一觀(guān)賞特征。

　　研究人員通過(guò)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(lái)自于里約熱內盧的2個(gè)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(zhù)名的園藝觀(guān)賞花卉，具有色澤艷麗、光彩奪目的輻射對稱(chēng)花，曾受到達爾文的關(guān)注。野生大巖桐原產(chǎn)于巴西，在長(cháng)期適應熊蜂傳粉中，進(jìn)化出向側部開(kāi)放、背部雄蕊敗育的兩側對稱(chēng)花。約在200年，大巖桐前引進(jìn)英國，在人工選擇下產(chǎn)生向頂部開(kāi)放的絢麗的輻射對稱(chēng)花，但其進(jìn)化機制一直尚不清楚。