金羊网讯 记者林园、通讯员崔嵩摄影报道：兰花进化之谜是困扰科学家一个多世纪的科学谜团。14日，记者从深圳市局获悉，国家兰科中心刘仲健教授领衔的国际科研团队，以“深圳拟兰”为突破口，成功解开了兰花进化之谜。该研究登上了世界科技期刊Nature《自然》。 兰科植物是植物界中最大和最进化的类群，全部种类列入濒危野生动植物国际贸易公约，其独特的策略对人类的和发展具有重要的。一百多年来，全世界无数科学家不断致力于解开兰花的起源、进化和多样性的形成的谜团，但均未取得突破性进展。 近日，位于深圳的国家兰科中心刘仲健教授领衔的国际科研团队以深圳拟兰为突破口，通过对深圳拟兰进行全基因组测序以及小兰屿蝴蝶兰、铁皮石斛进行全基因组重测序，并结合其他兰科和非兰科植物的组及其基因功能分析，了兰花的起源及其花部器官发育和生长习性以及多样性形成的机制和演化径。 很早之前，刘仲健科研团队就已注意拟兰属拥有几个独有的特征而有别于其他兰花：花不扭转，辐射对称，无唇瓣，雄蕊和雌蕊分生，花粉粒散生、没有聚集成块状；植株地生，具有发达的地下根。拟兰具有与仙茅相似的“原始”性状，被认为最接近于推测的“假兰”，是研究兰花进化的好材料，但取材非常困难。2011年，刘仲健科研团队在深圳梧桐山上发现了一种拟兰新，以“深圳市”市名作为它的种加词命名为“深圳拟兰”。深圳拟兰是一个自花受精的，它的发现为兰科植物进化研究提供了很好的实验材料。 研究团队通过基因组比较，发现兰花有474个特有基因家族，因此得以重建一个兰花祖先的基因工具包和基因池，并可从中窥视兰花新的基因家族及其扩张和收缩的进化历史，从而了兰花相关性状和习性进化的机制。深圳拟兰有36个MADS-box功能基因，它们调控兰花的花部器官发育。研究发现，拟兰的花没有唇瓣和完整的蕊柱是由于B-AP3和E类基因丢失所造成的。而兰花的祖先通过W后，复制了B-AP3基因调控花瓣唇瓣化，使兰花呈现出两侧对称，形成了性传粉机制，促进了兰花新产生和多样性形成，这也是两侧对称兰花种类比辐射对称种类多的原因。这一发现了人们对兰花的进化是由辐射对称向两侧对称演化的认知，修正了关于兰花演化的。 据悉，此次研究界上首次完整重建了兰花进化的基因工具包和演化线图，了兰花花部器官发育的机制，更正了人们对兰花进化的传统认知，填补了植物学研究的多个空白，为植物进化生物学研究提供了数据基础和重要借鉴，为兰科植物形态特征的功能研究提供重要的理论依据和指导。同时，兰花全基因组序列也将为兰花遗传工程育种研究提供重要资源和基础，对于促进兰科植物，药用资源开发、品种创新具有重大意义。 推荐：
|