青藏高原及周邊高海拔地區(qū)種植的白菜型油菜的花在可見光下為黃色，但在紫外線下卻呈現(xiàn)大小不一的紫外靶心。

　　近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所研究團(tuán)隊(duì)解析了白菜型油菜的花紫外靶心大小變異的生態(tài)效應(yīng)和化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)，利用多組學(xué)聯(lián)合分析定位了紫外靶心的關(guān)鍵基因并驗(yàn)證了該基因的功能。

　　野外觀察和控制放蜂實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，具有較大紫外靶心的花在紫外線存在的環(huán)境中受到蜜蜂的偏好訪問，并產(chǎn)生了更多的種子。研究利用液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，確定形成紫外靶心的化學(xué)物質(zhì)為黃酮醇。結(jié)合黃酮醇的合成通路，研究團(tuán)隊(duì)基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析和重測序數(shù)據(jù)的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測，定位到bZIP16可能是導(dǎo)致不同紫外靶心大小花中黃酮醇含量差異的關(guān)鍵基因。

　　在較大紫外靶心的植株中，bZIP16基因存在顯著的選擇性清除信號，表明較大的紫外靶心大小受到了強(qiáng)烈的正向選擇。在甘藍(lán)型油菜中過表達(dá)bZIP16后，花內(nèi)黃酮醇的含量顯著增加。結(jié)合擬南芥紫外靶心的研究結(jié)果，團(tuán)隊(duì)通過煙草注射進(jìn)一步證明BrobZIP16通過與BroMYB111互作調(diào)控了BroFLS的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)了黃酮醇的合成。

　　當(dāng)前十字花科油料作物的育種方向主要集中在株型、角果性狀以及抗逆性等方面，紫外靶心是一個(gè)被忽視但能通過提高傳粉效率而增加種子產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀。該研究為十字花科油料作物的分子育種提供了基因資源和育種方向。

　　相關(guān)研究成果以Genetic basis of UV bullseye size variations in turnip rape (Brassica rapa?subsp.?oleifera）為題，發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》（Plant Biotechnology Journal）上。

青藏高原作物白菜型油菜的花特征變化研究取得進(jìn)展