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興大打開蘭花之謎 操控基因改變花色延遲凋落

2021/02/18 @臺灣

摘要

蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。國立中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢團隊,發現蘭花3種基因,可控制花色、老化、凋落,破解所謂「蘭花之謎」。

示意圖

興大打開蘭花之謎 操控基因改變花色延遲凋落

  蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。國立中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢團隊,發現蘭花3種基因,可控制花色、老化、凋落,破解所謂「蘭花之謎」。他舉例,可能花7年育種才能交配出的花色,採「基因靜默」可能2個月就可完成,不過只維持一個花期。
  楊長賢指出,這項成果2月10日線上刊登在國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nature Communications,也是首篇刊登有關蘭花基因的論文。    
  楊長賢團隊5年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。團隊近期更進一步研究發現,「花被密碼」中的基因,除了具備調控花器中唇瓣、花萼、花瓣形成的重要功能外。
  楊長賢指出,過去學者多認為植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及產出花器後就功成身退,沒想到「沒想到媒人婆把新人送洞房,還包生男生女」研究團隊以大量且明確的實驗證據,提出控制花型的基因,其實在花朵發育後續過程還有許多意想不到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落。
  他表示,採取基因靜默、持續表現兩種方式,例如控制老化,原本開花60到80天,可以延遲開花到100天以上。
  這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果此次獲登Nature Communications,顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。
  興大指出,這項發現極具實際產業應用價值,未來提高生物技術及育種方法,經由操控基因的表現,預期會產生顏色多變及延長花期的蘭花,除增加蘭花市場的多樣性外,對提高台灣花卉產值有所助益。 【延伸閱讀】闡明向日葵基因組加速開花期與油量生產
  這項研究由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。

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