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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(chǎn)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。由于其基因組高度復(fù)雜，這種獨特花色形成的分子機制一直是未解之謎。近日，中國科學(xué)院華南植物園研究團隊成功構(gòu)建了翡翠葛高質(zhì)量的單倍型端粒到端粒基因組，并整合了轉(zhuǎn)錄組與代謝組數(shù)據(jù)，從基因組、代謝與轉(zhuǎn)錄調(diào)控層面系統(tǒng)解析了其獨特花色的形成機制。研究發(fā)現(xiàn)，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與類黃酮共色素Saponarin的協(xié)同共著色作用。Malvin屬于花青素代謝中偏藍色調(diào)的飛燕草素分支，通常賦予花朵藍至藍紫色。Saponarin自身呈淡黃色或近乎無色，通過分子間互作增強，穩(wěn)定了Malvin的顯色效果。時間動態(tài)分析進一步顯示，在花發(fā)育衰老過程中，Malvin呈下降趨勢，而Saponarin持續(xù)積累。這種代謝組分“此消彼長”的調(diào)控變化，共同塑造并維持了翡翠葛標志性的藍綠表型。結(jié)合群體歷史重建與多組學(xué)演化分析，研究還發(fā)現(xiàn)，與環(huán)境變化相關(guān)的群體擴張事件，以及LTR類轉(zhuǎn)座子爆發(fā)事件，可能參與花色相關(guān)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的重塑，從而提升了翡翠葛對環(huán)境變化的適應(yīng)能力。該研究揭示了自然界罕見藍綠色花的遺傳與代謝基礎(chǔ)，為理解植物花色創(chuàng)新及其基因組動態(tài)演化提供了新視角。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物學(xué)報（英文版）》（Journal of Integrative Plant Biology）上。論文鏈接翡翠葛藍綠色花序的形態(tài)特征及其基因組與代謝基礎(chǔ)