武汉植物园揭示桃树同开红白“双色花”的原因

桃（Amygdalus persica L.）是一种原产中国的重要经济树种，属于蔷薇科桃属，有食用品种与观赏品种。花青素是植物次生代谢产物，是花瓣和果实呈色的主要物质，在生理上扮演重要的角色，具备清除体内自由基、抗癌防老等保健功效。桃花着色源于花青素的积累，桃花杂色表型具有重要的观赏价值。

中国科学院大学博士生导师、中国科学院武汉植物园韩月彭研究组克隆了控制桃花杂色表型基因Riant，该基因编码一种花青素转运体，负责将花青素向液泡中转运。在白花枝条中，该基因编码区由于两个碱基的插入引起了移码突变，基因功能丧失成了假基因，导致花青素无法向液泡中转运、积累，花瓣呈白色。有趣的是，研究发现riant基因上述突变位点易发生几个碱基的缺失或插入，形成大家熟悉的芽变，且该芽变频率很高，其中红花芽变归结于下列两种变异：riant基因缺失2个碱基或插入1个碱基，以第一种变异最为常见。这两种变异都会导致基因编码框恢复正常，能够行使正常功能，使得花青素能够向液泡中转运、积累，花瓣呈红色。此外，riant基因突变可在花芽不同发育阶段发生，并在表皮细胞（L1层）及其下层（L2）形成不同嵌合体，导致桃花呈现多种杂色表型。

该项研究不仅促进了人们对果树芽变机理的认识，而且也为植物色泽性状遗传改良以及突变创制提供了新的技术与思路。研究成果于9月10日在线发表于国际植物学领域著名杂志Journalof Experimental Botany。韩月彭实验室的博士毕业生程钧为本文的第一作者，韩月彭研究员为通讯作者，本研究得到863和国家自然科学基金等项目的资助。

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