近日，佛山鲲鹏现代农业研究院（以下简称“鲲鹏院”）武志强团队在Frontiers in Plant Science发表了题为“Decoding the formation of diverse petal colors of Lagerstroemia indica by integrating the data from transcriptome and metabolome”的研究论文。本文以5种不同颜色的紫薇品种为研究材料，通过转录组和代谢组联合分析对紫薇品种花色差异性进行探究。

论文封面图

研究背景

我国紫薇品种众多，且花色多样，大致可以分为白色，粉色，红色，紫色以及蓝紫五大色系。然紫薇花色形成机理研究甚少，不同花色呈色物质以及花青苷生物合成代谢通路关键结构基因的作用仍不清晰，极大限制了紫薇的花色创新

紫薇品种代表花色

研究结果

（1）通过测定花瓣中的总花青苷含量发现，花青苷是紫薇呈色的主要物质。代谢组结果表明，在5个花色的紫薇品种中共测得14种花青苷，其中Malvidin-3, 5-di-O-glucoside在不同组间的差异倍数最大，且在WH中几乎检测不到，表明其可能为导致紫薇花色差异形成的花青苷。

不同品种紫薇花青苷含量

（2）结合转录组数据对其合成途径中的差异基因进行进一步分析。发现F3’5’H基因和F3’H基因在不同色系的品种中表现出明显的表达差异性，推测这些基因的表达在花色形成差异中起到重要作用，此外还鉴定到27个差异表达的转录因子可能参与花青苷的合成调控。

紫薇花青苷合成代谢基因表达通路图

（3）将筛选得到的候选差异基因与14种花青苷绘制互作网络图。根据皮尔逊相关性系数共筛选到21个基因，包括10个结构基因和11个转录因子，可能在花青苷的合成中起到重要的作用。

不同品种紫薇候选差异基因与花青苷互作用网络图

鲲鹏院武志强研究员，浙江农林大学顾翠花教授以及马进副教授为该文的共同通讯作者，浙江农林大学硕士研究生洪思丹、博士研究生王群以及鲲鹏院与莫道克大学联合培养博士研究生王杰为该文的共同第一作者。

论文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.970023