发现夏堇花的“雀斑”变异体

后藤一寿

发现夏堇花的“雀斑”变异体

后藤一寿

日本花卉领域首席专家西岛隆明研究员发表了遗传基因位移在夏堇中的应用成果。

基因位移引发遗传变异。位移在基因组中插入位点不同，对基因表达和功能产生的影响不同，或削弱或增强，甚至可赋予新功能，导致基因突变或重组而产生新的变异个体。因此，只要发现基因位移活跃的个体，不用放射线、化学诱导等人工处理，也能得到新的突变个体。此外，根据位移基因的碱基序列，可以确定突变的某基因。

西岛研究团队偶然发现了发生变异的斑状夏堇花瓣，并命名为“雀斑”（图1）。此变异体花瓣斑块一旦消失，就可恢复到原来正常颜色——紫色（回复突变）。但这种变异发生频率较高。

图1 夏堇的正常花与变异体“雀斑”的花

分析发生变异的基因表明，Ttf1位移插入到促进花瓣紫色色素花青素合成的TfMYB1基因组中，导致基因组产生变异从而紫色色素量减少。当Ttf1位移从TfMYB1基因组中发生丢失，TfMYB1基因恢复正常功能，花青素合成正常，进而花瓣颜色也恢复到原来正常的紫色。

TfMYB1基因组中转移出的Ttf1并没有消失，要么转移到同基因组的其他部位，要么与其他基因组重组（图2）。当转移的位点在编码区或者在编码区附近时，或者抑制该基因组的功能，或者产生新的功能，从而产生个体变异。因此，可以在雀斑的后代中发现若干个变异个体。

图2 因Ttf1的转移引起的新突变体的产生

夏堇基因重组较容易，基因组分析研究活跃，适合作花卉研究模式植物。利用“雀斑”为研究材料，结合已有的基础研究，可能解释主要控制花卉重要性状的关键基因及解析其基因的表达模式。

此外，夏堇耐热性强，无论在强光还是遮阴条件下，生长势良好，自然挺立，非常适合花坛绿化。与三色堇和矮牵牛相比较，夏堇的花型和花瓣大小变异较少，因而应用区域较窄。今后，可通过研究培育多种类型品种而扩大应用范围。

（李莲花译）