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現代月季為什么會(huì )月月開(kāi)花

月季是非常常見(jiàn)的花卉,在中國已有2000多年的栽培歷史。月季的特征在有公元1057北宋文學(xué)家宋祁撰寫(xiě)的《益部方物略記》中有“花亙四時(shí),月一披秀,寒暑不改,似故常守,右月季花,此花即東方所謂四季花者”的記載。公元1621年王象晉在《群芳譜》中也描述到“月季花有紅、白及淡紅三色,逐月開(kāi)放,四時(shí)不絕,花千葉厚瓣,亦薔薇類(lèi)也”。

現代月季為什么會(huì )月月開(kāi)花(圖1)

月季花自古就受到民眾的廣泛歡迎,歌頌月季的詩(shī)詞很多,如宋代詩(shī)人史彌寧和楊萬(wàn)里在《賦棲真觀(guān)月季》和《臘前月季》中描述“茶薌從臾訪(fǎng)棲真,闖戶(hù)蔫紅絕可人;不逐群芳更代謝,一生享用四時(shí)春”、“只道花無(wú)十日紅,此花無(wú)日不春風(fēng);一尖已剝臙脂筆,四破猶包翡翠茸”;明朝詩(shī)人張新也在《月季花》描述“一番花信一番新,半屬東風(fēng)半屬塵;惟有此花開(kāi)不厭,一年長(cháng)占四季春”。從這些詩(shī)中,也可以看出我國古代栽培月季一年中可多次開(kāi)花。

現代月季為什么能多次開(kāi)花?要回答這個(gè)問(wèn)題,還是要先簡(jiǎn)要回顧一下現代月季的育種歷史,早在18世紀,中國月季花(Rosa chinensis)就被引進(jìn)歐洲,并以其為親本和歐洲當地薔薇進(jìn)行了廣泛雜交,培育出雜交種。其中茶香月季(La France)被認為是通過(guò)雜交得到的第壹個(gè)雜交月季。

此后,科學(xué)家通過(guò)中國月季花和其他薔薇屬植物進(jìn)行了大量雜交和回交,并結合花色和花型等性狀,選育出了系列優(yōu)勢強、花色豐富和花較大的“現代月季”(Martin et al, 2001),基于現代月季的育種過(guò)程,可以說(shuō)現代月季的多次開(kāi)花特性、豐富的花色等均有自中國月季的重要貢獻(Hurst, 1941)。目前,廣泛栽培月季絕大多數均為現代月季。把現代月季叫做“玫瑰”或“月季花”的說(shuō)法,從植物科學(xué)的角度來(lái)看都是不盡科學(xué)的(王輝和劉承源,2014)。

現代月季為什么會(huì )月月開(kāi)花(圖2)

現代月季為什么多次開(kāi)花?研究人員對單次開(kāi)花薔薇和多次開(kāi)花現代月季的開(kāi)花相關(guān)基因進(jìn)行了系列研究,結果顯示多次開(kāi)花月季中與開(kāi)花相關(guān)的TFL1(Terminal flower1)基因序列和薔薇間存在有較大差異,在多次開(kāi)花月季的TFL1基因內部存在轉座子插入,因此,有學(xué)者認為轉座因子的插入可能是導致現代月季多次開(kāi)花的決定因素(Iwata et al, 2012)。2018年4月,Nature Genetics發(fā)表了The Rosa genome provides new insights into the domestication of modern roses的研究論文,通過(guò)基因組序列分析,研究人員也在La France的TFL1基因中發(fā)現轉座子插入現象;進(jìn)一步分析表明TFL1基因中插入的轉座子是從中國月季花R. chinensis導入的(Olivier Raymond et al, 2018)。

通過(guò)對中國古老品種月月粉和光葉薔薇雜種后代遺傳分析,研究人員認為控制月季多次開(kāi)花的機制除TFL基因內轉座子插入外,應該還存在第二個(gè)獨立控制月季多次開(kāi)花的位點(diǎn)(Li et al, 2015)?,F代月季的基因組序列分析表明,該位點(diǎn)可能已從中國古老月季品種R. chinensis通過(guò)雜交轉移到La France中;在被轉移的基因組片段中存在轉錄因子SPT的同源基因和DOG1基因,SPT直接參與控制植物的開(kāi)花,而DOG1基因對開(kāi)花的影響則是通過(guò)miR156的調控(科學(xué)網(wǎng)博文)。

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