报告题目：复杂花瓣的发育与进化

报 告 人：孔宏智 研究员

主 持 人：朱瑞良 教授

报告时间：2023年5月22日 15:00-17：00

报告地点：生科院534小会议室

报告人简介：

孔宏智，中国科学院植物研究所，研究员，博士生导师，“国家杰出青年科学基金”获得者，系统与进化植物学国家重点实验室主任。主要从事植物系统学、进化发育生物学和调控基因组学研究，在花和花器官起源和多样化的分子机制研究中做出了突出成绩。以第一或通讯作者在PNAS、Nature Plants、Nature Communications、Science Advances、The Plant Cell、Molecular Biology and Evolution等刊物上发表论文50余篇。任New Phytologist、Journal of Integrative Plant Biology和《生物多样性》等刊物的Editor或副主编。获“中国科学院青年科学家奖”、 “中国青年科技奖”和首届吴征镒植物学奖“青年创新奖”，入选“中青年科技创新领军人才”、国家“万人计划”科技创新领军人才和“国家百千万人才工程”，享受国务院政府特殊津贴。

报告内容：

花瓣是许多被子植物都具有的花器官，能够吸引传粉者。大多数植物的花瓣颜色亮丽但结构简单，对传粉者没有严格要求。然而，在另外一些植物中，花瓣的结构非常复杂和怪异，形成了所谓的“复杂花瓣（elaborate petals）”。导致复杂花瓣复杂化的原因和机制尚不清楚，但被认为与花瓣边缘、腹部、背部和表面的修饰有关。为了揭示复杂花瓣发育和进化的过程、原因和机制，我们对毛茛科黑种草属（Nigella）植物进行了研究。黑种草属植物的花瓣为二唇形，具有柄、上唇、下唇、假蜜腺、表皮毛和眉毛状条带等较为特殊的结构和修饰。研究发现：1）黑种草属植物花瓣复杂化的主要原因是一个又一个新性状的起源；2）该属植物二唇形的花瓣实际上是个盾形结构，上唇的产生与背腹性基因表达范围的重排密切相关；3）NdLMI1等基因调控短表皮毛的发育以及下唇瓣片的分裂；4）假蜜腺对于吸引传粉者、引导其寻找蜜汁具有非常重要的作用，NdYAB5等基因参与假蜜腺的发育；5）眉毛状条带的产生与MYB类基因的重复和表达分化有关。这些结果对于理解植物叶性器官形态和结构的复杂化及新性状起源的分子机制具有重要意义。