植物界的“翡翠珠寶”為何罕見？科學家破解花色之謎

新快報訊 花是植物最重要的生殖器官，也是進化史上關鍵的創新性性狀。花色的多樣化不僅驅動了植物與傳粉者的協同演化，也極大地豐富了地球的生物多樣性。然而在自然界中，藍綠色花色極為罕見。

翡翠葛，又名碧玉藤，是一種原產于熱帶雨林的豆科藤本植物。其翡翠般藍綠色的總狀花序色澤獨特，小花形態宛如展翅的小鳥，被譽為“植物界的翡翠珠寶”。翡翠葛在華南國家植物園引種栽培已近二十年，是深受游客喜愛的珍稀觀賞花卉之一。由于其基因組高度復雜，這種獨特花色形成的分子機制長期以來一直是未解之謎。

中國科學院華南植物園研究團隊成功構建了翡翠葛高質量的單倍型端粒到端粒（haplotype-resolved T2T）基因組，并整合轉錄組與代謝組數據，從基因組、代謝與轉錄調控層面系統解析了其獨特花色的形成機制。

《JournalofIntegrativePlantBiology》（JIPB）期刊封面（封面論文：翡翠葛基因組研究）。

研究發現，翡翠葛的藍綠花色并非由單一色素決定，而是源于花青素Malvin（malvidin-3,5-O-diglucoside）與類黃酮共色素Saponarin（Isovitexin-7-O-glucoside）的協同共著色作用。其中，Malvin屬于花青素代謝中偏藍色調的飛燕草素分支，通常賦予花朵藍至藍紫色；本身淡黃色或近乎無色的Saponarin，則通過分子間互作增強并穩定了Malvin的顯色效果。時間動態分析進一步顯示，在花發育衰老過程中，Malvin呈下降趨勢，而Saponarin持續積累。這種代謝組分“此消彼長”的精確調控變化，共同塑造并維持了翡翠葛標志性的藍綠表型。

翡翠葛藍綠色花序的形態特征及其基因組與代謝基礎。

結合群體歷史重建與多組學演化分析，研究還發現與環境變化相關的群體擴張事件，以及LTR類轉座子爆發事件，可能參與花色相關調控網絡的重塑，從而提升了翡翠葛對環境變化的適應能力。總體而言，該研究不僅揭示了自然界罕見藍綠色花的遺傳與代謝基礎，也為理解植物花色創新及其基因組動態演化提供了全新視角。

相關研究成果以“Haplotype-resolved telomere-to-telomere genome of the jade vine (Strongylodon macrobotrys) provides novel insights into the turquoise flower coloration”為題近日發表在國際學術期刊Journal of Integrative Plant Biology（《植物學報（英文版）》）上。

采寫：新快報記者陳慕媛 通訊員顏海飛