近期，中國農業科學院蔬菜花卉研究所揭示了重要的食用及藥用百合卷丹——宜興百合腋生珠芽形成的關鍵分子機理。相關研究成果在線發表于國際知名期刊《植物科學前沿（Frontiers in Plant Science）》上。
珠芽指貯藏養料、形態肥大的芽，多長在植物的葉腋間或莖節處，是植物特殊且重要的繁殖和傳播器官。卷丹為百合屬唯一的一個天然三倍體種，不結實，因此，不能靠種子繁殖，但其莖中、上部葉腋處可產生紫黑色珠芽，珠芽的形成發育在其種群擴繁中扮演著十分重要的角色，使得卷丹種群成為百合屬分布最廣的種類之一。闡明卷丹珠芽形成過程及機理，對人工調控珠芽形成及利用珠芽發生特性提高百合繁殖系數和效率具有重要的理論意義和巨大的實際應用價值。目前，腋生珠芽形成的研究僅見于解剖觀察及少數基因的分離，珠芽形成相關的代謝通路、具體調控模式及分子機理仍不清楚。
該研究運用解剖學、轉錄組學、生理學和分子生物學相結合的手段系統地研究了卷丹莖中、上部葉腋珠芽形成的機制。卷丹珠芽形成于地上莖與葉片連接的葉腋處，是由葉柄基部近軸端表皮下層的薄壁細胞分裂分化而來。根據解剖觀察，取莖上部腋生珠芽形成不同階段的葉腋組織及下部不形成珠芽的葉腋組織進行轉錄組測序和表達譜分析，研究發現淀粉和糖代謝及植物激素信號轉導通路在珠芽形成中發揮了重要作用。淀粉的合成和積累可促進卷丹珠芽的啟動。此外，激素在珠芽形成中表現出不同的調控模式。生長素促進珠芽的啟動，但會抑制珠芽的進一步形成；細胞分裂素的高合成和低降解導致了卷丹上部葉腋珠芽的形成。相關結論通過生理學和分子生物學實驗進一步得以驗證。
該研究得到國家自然科學基金、國家科技支撐項目和中國農業科學院科技創新工程的資助。蔬菜所百合課題組博士研究生楊盼盼為該論文的第一作者，明軍研究員為通訊作者。（通訊員 李海芬）
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