2020年，中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所抗逆牧草育种与利用团队研究发现中天3号花色形成的分子调控机制，揭示了和亲本德福花色形成过程中的不同变化规律。相关研究成果发表在《BMC Plant Biology》上。

    苜蓿是一个高度杂合的群体，其非常广的遗传背景引起了苜蓿花色的广泛变异。苜蓿花色与植物学性状和农艺性状之间具有很强的关联性。通过花色这一直观性状了解苜蓿不同种质材料生长特性和农艺性状等的特点，在苜蓿评价、育种中有着重要意义，对苜蓿核心种质的构建将起到积极的作用。

    抗逆牧草育种与利用团队通过航天诱变育种手段选育到中天3号杂花苜蓿国家品种，其花期花色以乳白色为主。研究人员以亲本德福和中天3号不同发育时期的花样为材料，通过花青素含量测定、转录组分析及WGCNA共表达网络构建，推导了德福紫色花色和中天3号乳白色花色形成的分子调控网络。研究表明，中天3号的花色形成受多基因调控，首先上游基因如PAL和4CL表达的下调使类黄酮合成途径的上游受阻，之后其它共用底物的合成途径（如异黄酮代谢途径，杨梅酮和山奈酚等复合物的合成）加强，竞争性抑制了花青素合成途径，最终，下游基因DFR和UFGT的低表达甚至不表达阻断了花青素的合成，从而呈现乳白色花色。

    该研究得到国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程、中央级公益性科研业务费等项目支持。

    文献出处：

    Duan HR, Wang LR, Cui GX, Zhou XH, Duan XR, Yang HS*. Identification of the regulatory networks and hub genes controlling alfalfa floral pigmentation variation using RNA-sequencing analysis, BMC Plant Biology, 2020. 20: 110