中興大學蘭花研究 登國際頂尖期刊

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。圖／中興大學提供

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脣瓣，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），證實了蘭花脣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羣MADS基因的專一研究，他們提出B羣基因的蛋白質必須與一羣AGL6的蛋白質形成蛋白質四聚體的複合體，一種爲「脣瓣複合體」（L complex）。

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

楊長賢領導的團隊接着進一步的研究發現，「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脣瓣／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。

過去學者皆認爲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着突破性的貢獻，研究成果此次獲登Nature Communications，顯著提升興大及臺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，並對提高臺灣花卉產值有所助益。

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