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【湖北日报】让热带莲也能顺利越冬 武汉植物园在莲藕膨大研究方面取得新进展

  湖北日报讯(记者文俊、通讯员江珊)6月20日,记者从中国科学院武汉植物园获悉,该园在莲藕膨大研究方面取得新进展。

  莲是我国重要水生经济作物,集观赏、食用和药用价值于一身。水生植物莲适应不同纬度地理气候而分化为具有不同性状特征的两个生态类型:地下茎细长不膨大的热带莲和地下茎膨大的温带莲。

  莲的地下茎发育早期为不膨大的藕带,发育后期膨大成藕。地下茎不仅是一种重要的水生蔬菜,而且是进行无性繁殖的繁殖器官,膨大的地下茎储存大量淀粉等营养物质有助于温带莲顺利越冬。而热带莲的地下茎因不能膨大成藕,无法在亚热带地区和温带地区成功越冬。

  近日,国际权威期刊《植物分子生物学》发表了来自于武汉植物园的最新研究成果《亚洲荷花根茎膨大的数量性状基因座的定位和候选基因的鉴定》。该研究利用数量性状基因座定位和异源转化技术,开展了莲地下茎膨大机制的研究。该研究将热带莲和温带莲的F2分离群体进行了全基因组重测序技术,构建了一张含有23.684万个单核苷酸多态性的遗传连锁图,进一步对地下茎膨大节数和膨大系数等性状进行了数量性状基因座定位,获得了3个稳定性数量性状基因座,发现了对地下茎膨大有促进作用的基因NnBEL6。

  莲藕膨大可保证莲成功越冬和来年春季正常的发芽。此次基因NnBEL6的表达量在地下茎膨大过程中诱导表达。通过异源转化马铃薯实验证实了NnBEL6对块茎膨大的作用。研究揭示了莲藕膨大的遗传基础和候选基因,为增强莲越冬繁殖能力提供了理论依据。

  中国科学院武汉植物园刘艳玲副研究员为论文的第一作者,杨美研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、中国科学院生物资源计划和中国科学院前沿科学重点研究计划的资助。

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