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長江日報大武漢客戶端4月10日訊（記者楊曉雨 通訊員江珊）近日，中科院武漢植物園和福建農林大學的學者首次聯合公布了美洲黃蓮的完整基因組，并于1日發表在《The Plant Journal》雜志上，向全世界學者共享。
美洲黃蓮和亞洲蓮是目前現存的蓮屬植物里僅有的兩個種。美洲黃蓮與亞洲蓮在形態和地理分布上存在差異，前者花色為黃色，主要分布在北美洲等地區；后者花色為紅、粉色系，主要分布中國、印度等亞洲國家。
論文的通訊作者、中科院武漢植物園研究員楊美告訴記者，在此次研究中，他們發現了一個調控蓮花色的關鍵基因。類胡蘿卜素和花青素是控制美洲黃蓮和亞洲蓮花瓣顏色的主要色素，他們通過對蓮內與類胡蘿卜素和花青素生物合成相關的基因進行分析，發現基因NnMYB5和花青素的積累相關，且該基因在美洲黃蓮與亞洲蓮中存在結構變異，實驗證明該基因過表達可誘導花青素的積累。
“心皮發熱是蓮的一個十分獨特有趣的現象，此次我們也首次解析了這一生物現象的運行機制。”楊美介紹，進入6月后，如果摸摸初開放的蓮花心皮——蓮蓬的表面，可以發現是有溫度的。這種產熱可以讓蓮花的雌蕊早于雄蕊成熟，避免自交。“我們發現，蓮葉片中的蔗糖代謝是心皮產熱的主要能量來源，替代氧化酶（AOX）、解偶聯蛋白（UCPs）也參與了蓮心皮的產熱效應。”
此外，他們還根據物種進化樹分析出美洲黃蓮與亞洲蓮的分化時間大約在1386萬年以前。
據介紹，2013年，中科院武漢植物園聯合美國、澳大利亞科學家完成了亞洲蓮基因組的測序和分析。此次對美洲蓮完整基因組的成功組裝，表明古老水生植物蓮科蓮屬僅存的兩個種的基因組已全部被解析。
“這次的研究為探究蓮兩個物種間的遺傳分化、變異，和花色研究等，都提供了高質量的參考基因組。”楊美說。