我国科学家揭示植物基因起源新机制

长江日报大武汉客户端9月3日讯长期以来，科学界普遍认为，新基因是通过错误复制、融合或拆分已存在的基因而产生的。9月3日，记者从华中农业大学获悉，该校宁国贵教授团队经研究发现，自然界中一个全新功能基因可以“从零诞生”。

华中农大花卉基地月季。通讯员供图

宁国贵介绍，月季资源品类丰富，拥有数百个自然种和上万个栽培种，具有重要的园艺价值，适合作为生物多样性研究的模式植物。团队以月季为模式资源，研究发现了一个全新的基因，并命名为SCREP。该基因就像一位调香师，可以显著抑制月季花的关键芳香物质——丁香酚的合成，从而调控月季花香味的浓度，更神奇的是，这一基因的来源是树莓。

大约6300万年前，同为蔷薇亚科物种的树莓里骤然出现了一段无功能的“非编码DNA”，随着蔷薇属物种植物的千万年演化，这些零散基因片段逐步演变为可编码蛋白质的完整基因框架SCREP。而随着一个名为MITE的“跳跃基因”插入其启动区，如同安装了能量电池，促使SCREP增强表达，最终影响了蔷薇属植物花香。

团队对38种涵盖野生种、古老栽培种及现代栽培种的蔷薇植物进行基因测序与香气成分分析发现：SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中。缺少该基因或其启动区域未插入MITE“跳跃基因”（无能量电池）的植株，往往能释放更浓郁的丁香酚香气。这表明，SCREP基因的有无及表达强度，是塑造蔷薇属植物多样花香的核心因素之一。

新起源的谱系特异基因的进化驱动了玫瑰香气的多样化。通讯员供图

更重要的是，这一新基因并不是月季的“原生基因”，而是通过千百万年的进化“拼装”而来的全新基因。“此前尚未有科学家在植物界发现这样的‘从零诞生’的基因，这让我们对未来有了想象空间——突破传统依赖已有基因进行改良组装的技术局限，通过从头创造新基因的方式，精准改良植物性状。”

9月2日，该成果发表在国际学术期刊《细胞》上。

（长江日报记者陈晓彤　通讯员尚均忠　李润慧　李亚军）