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【公關組】中興大學解密蘭花花色及老化之謎 登國際期刊Nature Communications

更新時間:2021-02-25 08:47:45 / 張貼時間:2021-02-17 12:56:21
興新聞張貼者
單位秘書室
新聞來源秘書室媒體公關組
1,648
蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。蘭花的花朵美麗多變,其花被片(tepals)中特化出的各種形式的唇瓣,使蘭花形成獨特的兩側對稱且多變美麗,此外蘭花多變的顏色模式,也是其吸引人們喜愛及深具產業價值的重要原因。

國立中興大學生物科技學研究所(簡稱生技所)講座教授/副校長楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。楊長賢指出,「花被密碼」的發現突破過去對植物B群MADS基因的專一研究,他們提出B群基因的蛋白質必須與一群AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合體,一種為「唇瓣複合體」 (L complex),其控制唇瓣的型成,另一種為「花萼/花瓣複合體」(SP complex),其會抑制唇瓣的形成,使花器產生花萼/花瓣。

楊長賢領導的團隊接著進一步的研究發現,「花被密碼」SP 及L複合體中的B及AGL6 MADS基因,除了具有原來的調控花器中唇瓣/花萼/花瓣形成的重要功能外,竟然還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。這項研究成果已於2月10日線上刊登於國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nature Communications。

此項研究是由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。

團隊發現SP複合體之OAGL6-1/OAP3-1/OPI 除可調控花萼/花瓣的形成外,更可透過調控PaMYB12 的表現進一步控制花器中花青素的量,進而控制花朵顏色深淺及樣式的變化。當以VIGS 靜默的方式抑制OAGL6-1、OAP3-1或OPI的表現時,會造成PaMYB12 的表現量及花青素量的下降,進而使花朵的顏色消失或變淡。

另外發現SP 複合體之OAP3-1/OPI 除可調控花萼/花瓣的形成及顏色外,更可透過抑制乙烯下游基因及老化相關基因之表現,進一步調控花萼花瓣之老化。當以VIGS 靜默的方式抑制OAP3-1或OPI的表現時,會造成乙烯下游基因PeEDF1/2及老化基因PeSAG39 的表現量上升,進而使花朵提早老化。

另外團隊更意外的發現SP 複合體之OAGL6-1 除可調控花萼/花瓣的形成及顏色外,更可調控蘭花花柄中木質素(lignin)生合成基因的表現及花柄基部之木質化,進而控制花朵的凋落。當以VIGS靜默的方式抑制OAGL6-1的表現時,會造成花柄木質素生合成基因PeVND1, PeMYB46及PeMYB63/85的表現量上升,進而加速花柄基部木質化及破壞離層的形成,最後造成花朵不能凋落。

上述這些對植物B及AGL6 MADS基因功能之創新成果,都是在研究植物花朵發育領域的首度發現,除了破解所謂的「蘭花之謎」(The mystery of orchid flowers)外,並對植物B及AGL6 MADS基因在花朵演化上的角色提出了新的見解。過去學者皆認為植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及把花器做出來的工作後,就功成身退不會再有其他功用,而楊長賢領導的團隊卻打破了這個想法,並以大量且明確的實驗證據,提出控制花型的基因其實在花朵發育的後續過程中還具有許多意想不到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落,這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果此次獲登Nature Communications,顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。

楊長賢表示,此研究成果顯示L及SP complex基因的表現與否及強弱和蘭花花朵中顏色的變化程度及是否老化凋落有密切的關聯性,極具實際產業的應用價值,未來若能透過生物技術及育種之方法,經由操控L 及SP complex基因之表現,預期將會產生顏色多變及延長花期的蘭花,將能達到蘭花花卉改良之應用目的,除了可以增加蘭花市場的多樣性外,並對提高台灣花卉產值有所助益。

最後楊長賢教授表示,此研究成果要感謝科技部尖端計畫及教育部高教深耕計畫特色研究中心經費的挹注,國家能長期支持基礎科學研究,終能開花結果。

論文連結: https://doi.org/10.1038/s41467-021-21229-w



中興大學解密蘭花花色及老化之謎 登國際期刊

稿源:2021-02-17/台灣好新聞/林重鎣

蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花, 是現今植物界中包含種類最多的科之一。蘭花的花朵美麗多變, 其花被片(tepals)中特化出的各種形式的唇瓣, 使蘭花形成獨特的兩側對稱且多變美麗,此外蘭花多變的顏色模式, 也是其吸引人們喜愛及深具產業價值的重要原因。

國立中興大學生物科技學研究所(簡稱生技所) 講座教授/副校長楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」 (Perianth code,簡稱P code),證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制, 解開蘭花花朵美麗的秘密。楊長賢指出,「花被密碼」 的發現突破過去對植物B群MADS基因的專一研究,他們提出B群 基因的蛋白質必須與一群AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合 體,一種為「唇瓣複合體」 (L complex),其控制唇瓣的型成,另一種為「花萼/花瓣複合 體」(SP complex),其會抑制唇瓣的形成,使花器產生花萼/花瓣。

楊長賢領導的團隊接著進一步的研究發現,「花被 密碼」SP 及L複合體中的B及AGL6 MADS基因,除了具有原來的調控花器中唇瓣/花萼/花瓣形成的 重要功能外,竟然還具有調控花朵顏色、 花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。這項研究成果已於2月10 日線上刊登於國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nat ure Communications。

此項研究是由楊長賢指導興大生技所博士後研究員 徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者), 及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成, 是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。

團隊發現SP複合體之OAGL6-1/ OAP3-1/OPI 除可調控花萼/花瓣的形成外, 更可透過調控PaMYB12 的表現進一步控制花器中花青素的量 ,進而控制花朵顏色深淺及樣式的變化。當以VIGS 靜默的方式 抑制OAGL6-1、OAP3-1或OPI的表現時,會造成Pa MYB12 的表現量及花青素量的下降, 進而使花朵的顏色消失或變淡。

另外發現SP 複合體之OAP3-1/OPI 除可調控花萼/花瓣的形成及顏色外, 更可透過抑制乙烯下游基因及老化相關基因之表現, 進一步調控花萼花瓣之老化。當以VIGS 靜默的方式抑制OAP 3-1或OPI的表現時,會造成乙烯下游基因PeEDF1/2及 老化基因PeSAG39 的表現量上升,進而使花朵提早老化。

另外團隊更意外的發現SP 複合體之OAGL6 -1 除可調控花萼/花瓣的形成及顏色外, 更可調控蘭花花柄中木質素(lignin)生合成基因的表現及花 柄基部之木質化,進而控制花朵的凋落。當以VIGS靜默的方式抑 制OAGL6-1的表現時,會造成花柄木質素生合成基因PeVN D1, PeMYB46及PeMYB63/85的表現量上升, 進而加速花柄基部木質化及破壞離層的形成, 最後造成花朵不能凋落。

上述這些對植物B及AGL6 MADS基因功能之創新成果, 都是在研究植物花朵發育領域的首度發現,除了破解所謂的「 蘭花之謎」(The mystery of orchid flowers)外,並對植物B及AGL6 MADS基因在花朵演化上的角色提出了新的見解。過去學者皆認為 植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及把花器做出來的工作後, 就功成身退不會再有其他功用,而楊長賢領導的團隊卻打破了這個想 法,並以大量且明確的實驗證據, 提出控制花型的基因其實在花朵發育的後續過程中還具有許多意想不 到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落, 這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻, 研究成果此次獲登Nature Communications, 顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。

楊長賢表示,此研究成果顯示L及SP complex基因的表現與否及強弱和蘭花花朵中顏色的變化程度 及是否老化凋落有密切的關聯性,極具實際產業的應用價值, 未來若能透過生物技術及育種之方法,經由操控L 及SP complex基因之表現,預期將會產生顏色多變及延長花期的蘭 花,將能達到蘭花花卉改良之應用目的, 除了可以增加蘭花市場的多樣性外,並對提高台灣花卉產值有所助益 。

最後楊長賢教授表示, 此研究成果要感謝科技部尖端計畫及教育部高教深耕計畫特色研究中 心經費的挹注,國家能長期支持基礎科學研究,終能開花結果。



興大解密 蘭花花色可掌控

稿源:2021-02-18/中華新聞雲/陳金龍

蘭科植物有超過二萬八千種以上的蘭花,國立中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢團隊,研究發現蘭花的三種基因,可控制花色、老化及凋落。他說,可能花七年育種才能交配出新花色,透過基因靜默,二個月就能改變紫紅色系蝴蝶蘭的顏色,不過,並非基因改造,因此只維持一個花期。

中興大學副校長,也是生物科技研究所講座教授的楊長賢,五年前曾提出花被密碼(Perianth code簡稱P code),證實蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。研究團隊最近更發現,花被密碼中的基因,除具備調控花器中唇瓣、花萼、花瓣形成的重要功能外,還有調控花朵顏色,花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。

楊長賢指出,他採取基因靜默、持續表現兩種方式,改變蘭花花色和延長花期,例如控制老化,原本開花六十到八十天,透過基因持續表現,就能延遲開花到一百天以上。還可透過調控基因,控制花器中的花青素的量,進而控制花朵顏色,藉由基因靜默不作用,讓紫紅色系蝴蝶蘭在兩個月內改變花色,傳統育種至少七年,但因不是基因改造,因此改變的花色只維持一個花期,下次開花又回到原本色系。

興大指出,這項發現極具實際產業應用價值,未來提高生物技術及育種方法,經由操控基因的表現,預期會產生顏色多變及延長花期的蘭花,除增加蘭花市場多樣性外,對提高台灣花卉產值有所助益。這項研究是完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。



興大解密蘭花花色及老化之謎登國際期刊

稿源:2021-02-17/國立教育廣播電台/常維鈞

蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。​國立中興大學副校長楊長賢所領導的團隊,提出的「花被密碼」進一步研究發現,具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落等多重新功能,研究成果刊登於國際期刊。

​​國立中興大學生物科技學研究所(簡稱生技所)講座教授/副校長楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。楊長賢指出,「花被密碼」的發現突破過去對植物B群MADS基因的專一研究,他們提出B群基因的蛋白質必須與一群AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合體,一種為「唇瓣複合體」 (L complex),其控制唇瓣的型成,另一種為「花萼/花瓣複合體」(SP complex),其會抑制唇瓣的形成,使花器產生花萼/花瓣。

​楊長賢領導的團隊接著進一步的研究發現,「花被密碼」SP 及L複合體中的B及AGL6 MADS基因,除了具有原來的調控花器中唇瓣/花萼/花瓣形成的重要功能外,竟然還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。這項研究成果已於2月10日線上刊登於國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nature Communications。

​此項研究是由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。

​最後楊長賢教授表示,此研究成果要感謝科技部尖端計畫及教育部高教深耕計畫特色研究中心經費的挹注,國家能長期支持基礎科學研究,終能開花結果。



興大解密 「基因靜默」讓紫紅色系蝴蝶蘭2個月變色

稿源:2021-02-17/中國廣播公司/寇世菁

蘭科植物有超過28000種以上的蘭花,國立中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢團隊,研究發現蘭花的3種基因,可控制花色、老化及凋落。他舉例,可能花7年育種才能交配出新花色,透過基因靜默,2個月就能改變紫紅色系蝴蝶蘭的顏色,不過,並非基因改造,因此只維持一個花期。(寇世菁報導)

興大副校長,也是生物科技研究所講座教授的楊長賢,5年前曾提出花被密碼(Perianth code,簡稱P code),證實蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。研究團隊最近更發現,花被密碼中的基因,除了具備調控花器中唇瓣、花萼、花瓣形成的重要功能外,還有調控花朵顏色,花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。

楊長賢指出,他採取基因靜默、持續表現兩種方式,改變蘭花花色和延長花期,例如控制老化,原本開花60到80天,透過基因持續表現,就能延遲開花到100天以上。還可透過調控基因,控制花器中的花青素的量,進而控制花朵顏色,藉由基因靜默不作用,讓紫紅色系蝴蝶蘭在兩個月內改變花色,傳統育種至少7年,但,因為不是基因改造,因此改變的花色只維持一個花期,下次開花又回到原本色系。

這些創新發現獲得國際知名雜誌Nature Communications刊登,顯著提升興大及台灣在研究蘭花國際能見度。

興大指出,這項發現極具實際產業應用價值,未來提高生物技術及育種方法,經由操控基因的表現,預期會產生顏色多變及延長花期的蘭花,除增加蘭花市場多樣性外,對提高台灣花卉產值有所助益。

這項研究由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。



興大研究花被密碼 解密蘭花基因

稿源:2021-02-18國語日報/張彩鳳

蘭花多變的花色吸引人們的喜愛,中興大學副校長暨生物科技學研究所講座教授楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」,近期該團隊進一步研究發現,「花被密碼」中的基因,具有調控花朵顏色、老化及凋落的功能。這項成果已於二月十日線上刊登於國際期刊《自然——通訊》。

 楊長賢表示,蘭科植物是現今植物界中包含種類最多的科之一,「花被密碼」的發現突破過去的研究,發現基因可以控制脣瓣的形成,以及使花器產生花萼、花瓣。這次團隊研究發現,「花被密碼」中的基因,還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重功能。



花被密碼可調控花色 興大解密

稿源:2021-02-18/中時新聞網/林欣儀

控制蘭花花瓣形狀的基因,竟同時具有調控花色及花期的能力。中興大學生物科技學研究所講座教授楊長賢團隊,5年前提出調控蘭花唇瓣形成原因與機制的「花被密碼」,之後進一步針對該組基因研究,發現若控制其中不同染色體,竟兼具調整花朵上花青素多寡及花期長短的功能,成果發表於國際頂尖期刊《自然》。

楊長賢拿起花瓣形狀相同、但顏色略有差異的蝴蝶蘭說,該品種蘭花原是淺紫色系,多年前研究團隊針對其花瓣形狀進行研究,5年前發表一組可調控蘭花唇瓣的基因「花被密碼」,該基因為蛋白質四聚體的複合體,可透過調整唇瓣大小方式調控花朵形狀。

此成果發表後,研究團隊又針對該「花被密碼」深入研究,發現其中4組染色體除可調控唇瓣、花萼與花瓣形狀,竟還可控制花朵顏色。楊長賢說,團隊將「基因靜默載體」注射進其中1組染色體後,長成的花朵顏色竟較原本淺,透過持續實驗、對照,發現該染色體可調控花器中的花青素含量,進而控制花朵顏色變深或變淺。

研究團隊也針對「花被密碼」基因中的另組染色體研究,發現其可調控花萼花瓣老化時機,若以「基因靜默載體」注射,則可使花朵提早老化。楊長賢說,若讓該組染色體能持續表現,則具有延長花期的效果,且「基因靜默」調控方式不會改變原本基因,相較育種得花7、8年,此方式改變顏色、花形只需2個月。

楊長賢強調,研究團隊針對「花被密碼」基因的調控是研究花朵發育領域的首度發現,破解「蘭花之謎」,在國際花卉研究領域上有突破性貢獻,大幅提升台灣在蘭花研究上的國際能見度,希望透過研究建立蘭花基因密碼的地圖,未來可依地圖創造出獨特的蘭花形狀與顏色、花期。


興大解密蘭花花色老化之謎 研究成果登國際期刊

稿源:2021-02-17/中央通訊社/趙麗妍

(中央社記者趙麗妍台中17日電)中興大學發現蘭花中的3種基因,透過調控技術可改變花色、延長花期、防止花朵凋落,研究成果刊登在國際期刊自然(Nature)的系列期刊Nature Communications。

中興大學副校長、生物科技研究所講座教授楊長賢領導研究團隊,5年前提出「花被密碼」,解密蘭花唇瓣形成的原因、機制,蘭花唇瓣的形成是受到「唇瓣複合體」(L complex)及「花萼/花瓣複合體」(SP complex)等關鍵「蛋白質複合體」的調控影響,這2種複合體互相競爭的強弱影響花形。

團隊進一步發現,「花被密碼」的SP複合體竟不只能調控花萼、花瓣形成,還有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落等多重新功能。研究成果於2月10日線上刊登在國際頂尖期刊自然(Nature)的系列期刊Nature Communications。

楊長賢指出,SP複合體中的3個基因蛋白能影響花色變化,透過「基因靜默」技術抑制蛋白表現,讓紫紅色系的蝴蝶蘭因花青素量下降,使花朵顏色變淺或消失。

另又發現以「基因靜默」技術,控制SP複合體中的其他蛋白表現,可造成花朵提早老化或是加速花柄基部木質化及破壞離層形成,讓花朵就算枯萎也不會自枝上掉落。



興大打開蘭花之謎 操控基因改變花色延遲凋落

稿源:2021-02-17/聯合報/陳秋雲

蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。國立中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢團隊,發現蘭花3種基因,可控制花色、老化、凋落,破解所謂「蘭花之謎」。他舉例,可能花7年育種才能交配出的花色,採「基因靜默」可能2個月就可完成,不過只維持一個花期。

楊長賢指出,這項成果2月10日線上刊登在國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nature Communications,也是首篇刊登有關蘭花基因的論文。

楊長賢團隊5年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。團隊近期更進一步研究發現,「花被密碼」中的基因,除了具備調控花器中唇瓣、花萼、花瓣形成的重要功能外。

楊長賢指出,過去學者多認為植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及產出花器後就功成身退,沒想到「沒想到媒人婆把新人送洞房,還包生男生女」研究團隊以大量且明確的實驗證據,提出控制花型的基因,其實在花朵發育後續過程還有許多意想不到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落。

他表示,採取基因靜默、持續表現兩種方式,例如控制老化,原本開花60到80天,可以延遲開花到100天以上。

這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果此次獲登Nature Communications,顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。

興大指出,這項發現極具實際產業應用價值,未來提高生物技術及育種方法,經由操控基因的表現,預期會產生顏色多變及延長花期的蘭花,除增加蘭花市場的多樣性外,對提高台灣花卉產值有所助益。

這項研究由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。



興大找到讓蘭花「花容失色」及老化關鍵 極具應用價值登頂尖期刊

稿源:2021-02-17/自由時報/蘇孟娟

中興大學找到讓蘭花「花容失色」關鍵!解密蘭花花色、老化及凋落之謎,除找到調控蘭花花色及老化關鍵基因外,更能透過「基因靜默」技術調控花色、老化速度 ,最快能在兩個月內產出新色蘭花,比傳統育種法要花7、8年育成,大幅縮減時間,或延長花期,極具實際產業應用價值;研究登頂尖期刊自然(Nature)的系列期刊「自然通訊」(Nature Communications)。

中興大學生物科技學研究所講座教授、副校長楊長賢指出,蘭科植物含有超過2萬8000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一,尤其花朵美麗多變,花被特化出各種形式的唇瓣,使蘭花形成獨特的兩側對稱的花型及顏色多變,成為人氣花卉且深具產業價值。

楊長賢領導的團隊,5年前曾提出「花被密碼」,解密蘭花唇瓣形成的原因及機制,提出蘭花唇瓣的形成是受到「唇瓣複合體」 (L complex)及「花萼/花瓣複合體」(SP complex)等2種關鍵「蛋白質複合體」的調控影響,這兩種複合體互相競爭的強弱影響花形。

研究團隊進一步的研究發現,「花被密碼」的SP複合體竟不只能調控花萼、花瓣形成,甚至還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落等多重新功能。

楊長賢指出,花朵有五顏六色的色彩與花器中含有包括花青素、胡蘿蔔素等有關,花青素讓花朵呈紫紅色系,胡蘿蔔素呈橘色系;團隊研究發現,影響蘭花花萼、花瓣的SP複合體中的3個基因蛋白竟能影響花色變化,調控其中3個蛋白的表現能控制「花青素」的量,進而讓蘭花「花容失色」。

團隊以「基因靜默」技術抑制3個蛋白的表現後,紫紅色系的蝴蝶蘭因花青素量的下降,花瓣顏色出現變淡、形成班點花紋等深淺變化,甚至顏色消失趨近白色等變化;橘色系的蝴蝶蘭則因花中的花青素量下降,花瓣橘色變淡而偏黃色系,或僅留橘色斑紋等變化。

另又發現以「基因靜默」技術抑制SP複合體中的2個蛋白表現時,會造成花朵提早老化;另調控抑制一項蛋白表現時,會加速花柄基部木質化及破壞離層的形成,花朵就算枯萎也不會自枝上凋落。

楊長賢說,過去學者皆認為植物中控制花朵花器形成的主要基因在完成花器分化及形成花器後就功成身退,不會再有其他功用,這次的研究打破這項「想當然爾」的想法,甚至進一步證明控制花型的基因,在花朵發育的後續過程中還扮演重要角色與功能,包括調控花朵顏色、花萼花瓣老化速度及花柄的凋落的機制,因創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果2月10日獲登Nature Communications。

楊長賢說,研究團隊包括興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇 (共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等,除是完全由中興大學研究團隊完成的研究成果,更是純本土團隊獨力完成的研究成果,向國際證明台灣及興大的研究實力,也顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。

楊長賢另指出,過去蘭花業者為培育不同花色的品種多採傳統育種法,多採隨機雜交,除多要費時7、8年交種,等培育出穩定的代系後才算育種完成,且雜交出的成果也「無從預期」,極費時費力,甚至可能白忙一場,興大找到關鍵控制花色的基因後,進行技術控制,最快能在2個月內就長出新色蘭花;另傳統蘭花花期最多80到100天,也能透過老化基因的調控,讓花期延長,達到蘭花花卉改良應用目的,除了可以增加蘭花市場的多樣性外,並對提高台灣花卉產值有所助益,極具實際產業的應用價值。



揭開蘭花花色及老化之謎 興大解密有成

稿源:2021-02-18新唐人亞太台/林莉

五年前中興大學生技所教授楊長賢的團隊,證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。近期又進一步研究發現,「花被密碼」中的基因,竟然還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重功能,這項成果也刊登在國際自然(Nature)期刊上,堪稱蘭花研究的一大突破。

蘭花的花朵美麗花色多變,吸引人們喜愛,深具產業價值,國立中興大學生技所教授楊長賢帶領的團隊,發現將3種基因靜默,就可以調控花朵的顏色。

國立中興大學副校長 楊長賢:「這3個基因控制花青素的量,然後控制花朵顏色的深淺,當我們把這個基因把它靜默掉的時候,那你會發現這個顏色完全是淡掉了,然後這個OPI它就會發覺,它只在花萼會淡掉,花瓣這地方會淡掉,但是它會形成不同的紋路(pattern),然後這個OAP3-1也是在花萼這個地方淡掉,花瓣是不影響。」

除了可以控制花朵的顏色深淺之外,還可以控制花朵老化及凋落。

國立中興大學副校長 楊長賢:「各位可以看到,它這個植物花絮上面的花,已經通通老了,一般的話這個時間點的時候,那個花全部掉到地上去了,只剩下兩個枯乾的花枝,可是以我這個來看的話,你可以看到,我怎麼晃它都不會掉。」

國立中興大學校長 薛富盛:「這個不僅對整個蘭花的研究是一個很大的突破跟創新,同時我相信這個未來對於整個產業產值的增加,也是指日可待。」

未來若能透過生物技術及育種的方法,控制這3個基因的表現,產生出顏色多變及能夠延長花期的蘭花,除了可以增加蘭花市場的多樣性外,對提高台灣花卉產值也有所助益。



興大解密蘭花花色及老化之謎

稿源:2021-02-20/台灣新生報/王志誠、周貞伶

蘭科植物含有超過二八○○○多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。蘭花的花朵美麗多變,其花被片(tepals)中特化出的各種形式的唇瓣,使蘭花形成獨特的兩側對稱且多變美麗,此外蘭花多變的顏色模式,也是其吸引人們喜愛及深具產業價值的重要原因。

國立中興大學生物科技學研究所(簡稱生技所)講座教授/副校長楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱Pcode),證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。楊長賢指出,「花被密碼」的發現突破過去對植物B群MADS基因的專一研究,他們提出B群基因的蛋白質必須與一群AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合體,一種為「唇瓣複合體」(L complex),其控制唇瓣的型成,另一種為「花萼/花瓣複合體」(SP complex),其會抑制唇瓣的形成,使花器產生花萼/花瓣。

楊長賢領導的團隊接著進一步的研究發現,「花被密碼」SP及L複合體中的B及AGL6 MADS基因,除了具有原來的調控花器中唇瓣/花萼/花瓣形成的重要功能外,竟然還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。此項研究是由楊長賢指導興大生技所博士後研究員徐杏芬、陳偉翰、碩士生沈怡璇(共同第一作者),及博士後研究員許巍瀚、毛婉廷等共同完成,是一個完全由中興大學研究團隊獨力完成的研究成果。

楊長賢表示,此研究成果顯示L及SP complex基因的表現與否及強弱和蘭花花朵中顏色的變化程度及是否老化凋落有密切的關聯性,極具實際產業的應用價值,未來若能透過生物技術及育種之方法,經由操控L及SP complex基因之表現,預期將會產生顏色多變及延長花期的蘭花,將能達到蘭花花卉改良之應用目的,除了可以增加蘭花市場的多樣性外,並對提高台灣花卉產值有所助益。



興大解密「花被密碼」發現蘭花花色、老化之謎 登頂尖期刊

稿源:2021-02-21/ETtoday新聞雲/崔至雲

蘭科植物含有超過28000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。中興大學生物科技學研究所講座教授楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。

楊長賢指出,「花被密碼」的發現突破過去對植物B群MADS基因的專一研究,他們提出B群基因的蛋白質必須與一群AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合體,一種為「唇瓣複合體」 (L complex),其控制唇瓣的型成,另一種為「花萼/花瓣複合體」(SP complex),其會抑制唇瓣的形成,使花器產生花萼/花瓣。

楊長賢領導的團隊接著進一步的研究發現,「花被密碼」SP及L複合體中的B及AGL6 MADS基因,除了具有原來的調控花器中唇瓣/花萼/花瓣形成的重要功能外,竟然還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。這項研究成果已於2月10日線上刊登於國際頂尖期刊自然之系列期刊Nature Communications。

團隊發現SP複合體之OAGL6-1/OAP3-1/OPI除可調控花萼/花瓣的形成外,更可透過調控PaMYB12的表現進一步控制花器中花青素的量,進而控制花朵顏色深淺及樣式的變化。當以VIGS 靜默的方式抑制OAGL6-1、OAP3-1或OPI的表現時,會造成PaMYB12 的表現量及花青素量的下降,進而使花朵的顏色消失或變淡。

另外發現SP 複合體之OAP3-1/OPI除可調控花萼/花瓣的形成及顏色外,更可透過抑制乙烯下游基因及老化相關基因之表現,進一步調控花萼花瓣之老化。當以VIGS 靜默的方式抑制OAP3-1或OPI的表現時,會造成乙烯下游基因PeEDF1/2及老化基因PeSAG39 的表現量上升,進而使花朵提早老化。

另外團隊更意外的發現SP 複合體之OAGL6-1 除可調控花萼/花瓣的形成及顏色外,更可調控蘭花花柄中木質素(lignin)生合成基因的表現及花柄基部之木質化,進而控制花朵的凋落。當以VIGS靜默的方式抑制OAGL6-1的表現時,會造成花柄木質素生合成基因PeVND1, PeMYB46及PeMYB63/85的表現量上升,進而加速花柄基部木質化及破壞離層的形成,最後造成花朵不能凋落。

上述這些對植物B及AGL6 MADS基因功能之創新成果,都是在研究植物花朵發育領域的首度發現,除了破解所謂的「蘭花之謎」(The mystery of orchid flowers)外,並對植物B及AGL6 MADS基因在花朵演化上的角色提出了新的見解。過去學者皆認為植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及把花器做出來的工作後,就功成身退不會再有其他功用,而楊長賢領導的團隊卻打破了這個想法,並以大量且明確的實驗證據,提出控制花型的基因其實在花朵發育的後續過程中還具有許多意想不到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落,這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果此次獲登Nature Communications,顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。

楊長賢表示,此研究成果顯示L及SP complex基因的表現與否及強弱和蘭花花朵中顏色的變化程度及是否老化凋落有密切的關聯性,極具實際產業的應用價值,未來若能透過生物技術及育種之方法,經由操控L 及SP complex基因之表現,預期將會產生顏色多變及延長花期的蘭花,將能達到蘭花花卉改良之應用目的,除了可以增加蘭花市場的多樣性外,並對提高台灣花卉產值有所助益。



中興大學蘭花研究 登國際頂尖期刊

稿源:2021-02-25/工商時報/林福吉

蘭科植物含有超過28,000多種以上的蘭花,是現今植物界中包含種類最多的科之一。
蘭花的花朵美麗多變,其花被片(tepals)中特化出的各種形式的唇瓣,使蘭花形成獨特的兩側對稱且多變的美麗。此外蘭花多變的顏色模式,也是其吸引人們喜愛以及深具產業價值的重要原因。

國立中興大學生物科技學研究所(簡稱生技所)講座教授/副校長楊長賢所領導的團隊,五年前曾提出「花被密碼」(Perianth code,簡稱P code),證實了蘭花唇瓣形成的原因及機制,解開蘭花花朵美麗的秘密。

楊長賢指出,「花被密碼」的發現突破過去對植物B群MADS基因的專一研究,他們提出B群基因的蛋白質必須與一群AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合體,一種為「唇瓣複合體」(L complex)。

其控制唇瓣的型成,另一種為「花萼/花瓣複合體」(SP complex),其會抑制唇瓣的形成,使花器產生花萼/花瓣。

楊長賢領導的團隊接著進一步的研究發現,「花被密碼」SP及L複合體中的B及AGL6 MADS基因。

蘭花除了具有原來的調控花器中唇瓣/花萼/花瓣所形成的重要功能外,竟然還具有調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄凋落的多重新功能。

這項研究成果已經於2月10日線上刊登於國際頂尖期刊自然(Nature)之系列期刊Nature Communications裡面。

過去學者皆認為植物中控制花朵花器形成的主要MADS box基因,在完成花器分化及把花器做出來的工作後,就功成身退不會再有其他功用。

而楊長賢領導的團隊卻打破了這個想法,並以大量且明確的實驗證據,提出控制花型的基因其實在花朵發育的後續過程中還具有許多意想不到的功能,如調控花朵顏色、花萼花瓣老化及花柄的凋落。

這些創新發現在國際花卉研究的領域上有著突破性的貢獻,研究成果此次獲登Nature Communications,顯著提升興大及台灣在研究蘭花之國際能見度。

楊長賢表示,此研究成果顯示L及SP complex基因的表現與否及強弱和蘭花花朵中顏色的變化程度及是否老化凋落有密切的關聯性,極具實際產業的應用價值。

未來若能透過生物技術及育種之方法,經由操控L 及SP complex基因之表現,預期將會產生顏色多變及延長花期的蘭花,將能達到蘭花花卉改良之應用目的,除了可以增加蘭花市場的多樣性外,並對提高台灣花卉產值有所助益。

論文連結: https://doi.org/10.1038/s41467-021-21229-w


活動相簿
中興大學副校長、生物科技學研究所講座教授楊長賢(中)所領導的團隊解開蘭花花色及老化之謎

中興大學副校長、生物科技學研究所講座教授楊長賢(中)所領導的團隊解開蘭花花色及老化之謎

中興大學副校長、生物科技學研究所講座教授楊長賢解開蘭花花色及老化之謎

中興大學副校長、生物科技學研究所講座教授楊長賢解開蘭花花色及老化之謎

興大校長薛富盛(右4)、副校長楊長賢(右5)、農資學院院長詹富智(右3)等人共同召開記者會

興大校長薛富盛(右4)、副校長楊長賢(右5)、農資學院院長詹富智(右3)等人共同召開記者會

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