百合花香差异机制研究取得新进展
近日，北京农学院冷平生教授（通讯作者）对百合花香差异机制研究取得新进展。相关成果以“TranscriptomeSequencingAnalysisRevealsaDifferenceinMonoterpeneBiosynthesisbetweenScentedLilium‘Siberia’andUnscentedLilium‘Novano’”为题发表在《FrontiersinPlantScience》（doi:10./fpls..）。
花香不仅在开花植物的演化中起着重要作用，而且是影响花卉品质的一个重要指标。不同植物的花香成分及释放量存在明显差异，但目前对于花香合成调控机制了解较少。该研究以具有浓郁花香的‘西伯利亚’百合和没有香味的‘罗马广场’百合为材料，对其花香进行检测和比较，发现‘西伯利亚’百合释放出大量的单萜物质，而‘罗马广场’百合单萜释放量很低，因此确定单萜化合物的差异释放是造成两种百合花香差异的主要原因。采集两种百合盛花期的花瓣，利用高通量测序技术进行转录组测序，共得到29.24Gb的数据，个unigenes得到注释。通过比较，在两种百合间共鉴定出个差异表达基因（DEGs），其中萜类化合物骨架生物合成途径的基因表达表现出显著差异。与‘罗马广场’百合相比，‘西伯利亚’百合中的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶（DXS）、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）、4-羟基-3-甲丁基-2-烯基二磷酸合酶（HDS）、4-羟基-3-甲丁基-2-烯基二磷酸还原酶（HDR）、异戊烯焦磷酸异构酶（IDI）、牻牛儿基焦磷酸合酶（GPS）、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合酶（HMGS）、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMGR）的基因表达上调。此外，‘西伯利亚’百合两种单萜合成酶，罗勒烯合酶（OCS）、月桂烯合酶（MYS）的基因也表现出高水平的表达，而单萜合成分支途径中的脱氢多萜醇焦磷酸合酶（DHDDS）、茄尼基焦磷酸合酶（SDS）、牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸还原酶（GGDR）基因表达下调。这些基因的差异表达，导致了‘西伯利亚’百合单萜的大量合成和释放，造成了与‘罗马广场’百合花香间的差异。
该研究有助于我们了解百合花香合成机制，为进一步调控百合花香，培育新型花香的百合新品种奠定基础。
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