中國科學(xué)院植物研究所研究員王印政帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)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(jìn)化機(jī)制，并確定了栽培大巖桐的起源，為人們進(jìn)一步理解園藝觀賞植物在人工選擇下的進(jìn)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(jìn)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(gè)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(yàn)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(duì)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(dá)模式，從內(nèi)表皮至外表皮表達(dá)量逐漸降低，導(dǎo)致了細(xì)胞不對(duì)稱生長而產(chǎn)生囊狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致花向側(cè)部開放;而堿基缺失導(dǎo)致該基因表達(dá)蛋白的功能完全缺失，細(xì)胞不對(duì)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(duì)原始文獻(xiàn)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(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。

　　大巖桐是一種著名的園藝觀賞花卉，具有色澤艷麗、光彩奪目的輻射對(duì)稱花，曾受到達(dá)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(jìn)化出向側(cè)部開放、背部雄蕊敗育的兩側(cè)對(duì)稱花。約在200年，大巖桐前引進(jìn)英國，在人工選擇下產(chǎn)生向頂部開放的絢麗的輻射對(duì)稱花，但其進(jìn)化機(jī)制一直尚不清楚。