- 3 次围观
在物种多样性极高的兰科中，蓝色花朵十分罕见，而形成蓝色飞燕草素基色素的遗传机制仍所知甚少。澳大利亚兰亚族 Caladeniinae（约 350 个物种）中，花色多次由栗红色转为蓝色，随后又转回栗红色，为研究蓝色花朵的演化提供了独特契机。我们结合系统转录组学、花青素谱分析、分子进化分析以及 51 个物种的基因表达数据，重建了与这些花色转变相关的遗传变化。尽管在开花植物中，CYP75A 介导的黄酮类 3′,5′-羟化酶（F3′5′H）通路几乎普遍参与飞燕草素生物合成，但出乎意料的是，我们未发现该通路具有功能性的证据。相反，蓝花物种具有一个复制产生的 CYP75B 支系基因（CYP75B-D），其表观上具有 5′-羟化酶活性；一种衍生型 D 类二氢黄酮醇还原酶（DFR）；以及一种独特的花青素生物合成通路共表达模式。系统发育分析表明，D 型 DFR 的出现早于蓝花演化，代表一种使后续演化成为可能的适应性演化转变，之后又与 CYP75B-D 的演化相结合。值得注意的是，蓝花的演化与传粉者的多次更替及中新世中期重大的古环境变化同时发生。综合而言，这些发现揭示了形成蓝色花色素的一条意想不到的途径，并表明蓝花的演化源于分子创新、调控演化与生态机遇之间的相互作用。
千载难逢：兰花蓝色花色形成的一条出人意料的进化路径 | bioRxiv
跳转至主要内容
首页
关于
投稿
提醒 / RSS
搜索关键词
高级搜索
最新结果
千载难逢：兰花蓝色花色形成的一条出人意料的进化路径
Emma John，
Ryan O'Donnell，
James Perkins，
Monica Ruibal，
Takayuki Mizuno，
Rod Peakall，
Darren Wong
DOI：
https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760294
Emma John¹
澳大利亚国立大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Ryan O'Donnell¹
澳大利亚国立大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Ryan O'Donnell 的 ORCID 记录
James Perkins¹
澳大利亚国立大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Monica Ruibal¹
澳大利亚国立大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Takayuki Mizuno²
国立科学博物馆；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Rod Peakall¹
澳大利亚国立大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Rod Peakall 的 ORCID 记录
Darren Wong³
阿德莱德大学
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Darren Wong 的 ORCID 记录
通讯作者：
darren.wong{at}adelaide.edu.au
摘要
信息/历史
指标
预览 PDF
摘要
在物种高度多样化的兰科植物中，蓝色花朵十分罕见，其遗传机制】【。
使其能够产生基于飞燕草素的蓝色花色的机制仍未得到充分理解。在澳大利亚兰科植物的 Caladeniinae 亚族（约 350 个物种）中，花色多次由栗红色转变为蓝色，随后又逆转为栗红色，为研究蓝色花朵的演化提供了独特机会。我们结合系统转录组学、花青素谱分析、分子演化分析以及 51 个物种的基因表达数据，重建了与这些转变相关的遗传变化。尽管 CYP75A 介导的黄酮类 3′5′-羟化酶（F3′5′H）通路几乎普遍参与开花植物的飞燕草素生物合成，但出乎意料的是，我们未发现该通路具有功能活性的证据。相反，蓝花物种具有一个复制产生的 CYP75B 谱系基因（CYP75B-D），其似乎具备 5′-羟化酶活性；一个衍生型 D 类二氢黄酮醇还原酶（DFR）；以及独特的花青素生物合成通路共表达模式。系统发育分析表明，D 类 DFR 早于蓝色花朵的演化出现，代表一种使后续演化成为可能的演化转变，之后又与 CYP75B-D 的演化相结合。值得注意的是，蓝色花朵的演化与传粉者多次更替以及中新世中期重大古环境变化同时发生。综上，这些发现揭示了形成蓝色花色的一条意想不到的途径，并表明蓝色花朵的演化源于分子创新、调控演化与生态机遇之间的相互作用。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
基金信息声明
澳大利亚研究理事会，
，DE190100249
，DP210100471
，澳大利亚政府研究培训计划
日本科学研究费补助金
，26K02074
版权
本文版权持有者为……
预印本的作者/资助方已授予 bioRxiv 一项许可，允许其永久展示该预印本。
本内容依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
返回顶部
上一篇
下一篇
发布于 2026 年 10 月 23 日。
下载 PDF
电子邮件
感谢您有意帮助传播 bioRxiv 上的内容。
注意：要求提供您的电子邮件地址，仅用于确认您是本文的发送者。
您的电子邮件地址
*
您的姓名
*
收件人
*
请输入多个地址，每行一个，或用逗号分隔。
您即将通过电子邮件发送以下内容
偶尔会有意外：兰花花色中蓝色素形成的一条出人意料的进化路径
邮件主题
（您的姓名）从 bioRxiv 向您转发了一个页面
邮件正文
（您的姓名）认为您可能会想浏览 bioRxiv 网站上的这个页面。
您的个人留言
验证码
此问题用于确认您是否为真人访客，并防止自动化垃圾信息提交。
分享
偶尔会有意外：兰花花色中蓝色素形成的一条出人意料的进化路径
Emma John、
Ryan O'Donnell、
James Perkins、
Monica Ruibal、
Takayuki Mizuno、
Rod Peakall、
Darren Wong
bioRxiv
2026.10.20.760294；
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760294
分享本文：
复制
引用工具
偶尔会有意外：兰花花色中蓝色素形成的一条出人意料的进化路径
Emma John、
Ryan O'Donnell、
James Perkins、
Monica Ruibal、
Takayuki Mizuno、
Rod Peakall、
Darren Wong
bioRxiv
2026.10.20.760294；
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760294
引用管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（标记格式）
EndNote 8（xml）
Medlars
Mendeley
Papers
RefWorks 标记格式
Ref Manager
RIS
Zotero
推文组件
Facebook 点赞
Google +1
学科领域
进化生物学
学科领域
所有文章
动物行为与
认知
(8164)
生物化学
(19027)
生物工程
(15171)
生物信息学
(45344)
生物物理学
(22958)
癌症生物学
(20114)
细胞生物学
(27308)
临床试验
发育生物学
(14146)
生态学
(21399)
流行病学
(2067)
进化生物学
(25810)
遗传学
(16343)
基因组学
(23839)
免疫学
(19025)
微生物学
(43194)
分子生物学
(18344)
神经科学
(95069)
古生物学
(713)
病理学
(3033)
药理学与毒理学
(5200)
生理学
(8280)
植物生物学
(16271)
科学传播与教育
(2116)
合成生物学
(4646)
系统生物学
(10385)
动物学
(2427)
关键词：兰科花色演化 · 花青素生物合成 · 蓝色花朵 · CYP75B-D · 二氢黄酮醇还原酶
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.20.760294v1?rss=1