北京时间9月2日深夜,国际学术期刊《细胞》发表了华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室宁国贵教授团队题为“A de novo originated gene drives rose scent diversification”(一个从头起源基因驱动玫瑰香气多样化)的研究成果。该成果揭示了一个全新基因诞生的多步骤过程,以及该基因对植物表型的影响机制。该研究不仅为重新审视植物基因的起源机制提供了新视角,更为植物学领域从头设计新基因、改良生物性状开辟了新思路。
团队对38种涵盖野生种、古老栽培种及现代栽培种的蔷薇植物进行基因测序与香气成分分析发现:SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中。缺少该基因或其启动区域未插入MITE“跳跃基因”(无“能量电池”)的植株,往往能释放更浓郁的丁香酚香气。这表明,SCREP基因的有无及表达强度,是塑造蔷薇属植物多样花香“性格”的核心因素之一。
该发现不仅为月季花香性状的定向调控提供了理论依据,更具备广阔的合成生物学应用潜力:未来,有望突破传统依赖已有基因进行改良组装的技术局限,通过从头创造新基因的方式,精准改良植物性状。
(总台记者 鄢艳 高重)