近日，大理大學段寶忠教授團隊在紫皮石斛研究領域取得重要突破，在國際權威期刊《Plant Biotechnology Journal》（中科院一區，影響因子11.2）發表題為《Resolving floral development dynamics using genome and single-cell temporal transcriptome of Dendrobium devonianum》的研究論文。該研究首次構建了紫皮石斛染色體級別的高質量基因組和單細胞轉錄組圖譜，系統解析了花發育和花色形成的分子機制，為石斛屬植物的進化研究與分子育種提供了堅實的理論基礎。
該成果由段寶忠教授與東北林業大學徐志超教授、中國人民解放軍疾病預防控制中心李鵬研究員團隊聯合完成，博士生王婧為論文第一作者。研究獲得云南省院士工作站及云南省生物醫藥科技重大專項項目支持。
研究團隊創新性地整合了基因組學、轉錄組學、單細胞轉錄組學和質譜成像等前沿技術。通過多組學聯合分析，揭示了紫皮石斛花發育遵循ABCDE模型的分子規律，研究發現唇瓣黃色斑點的形成主要與類胡蘿卜素生物合成基因密切相關，而紫色部分則由花青素生物合成基因主導調控，這些基因主要在表皮細胞和維管細胞中高表達。此外，研究還成功鑒定了調控唇瓣邊緣流蘇結構形成的候選關鍵基因和轉錄因子，為解析紫皮石斛獨特花型的分子基礎提供了新視角。
該研究成果填補了紫皮石斛基因組研究的空白，豐富了我國蘭科植物發育生物學的理論體系，也為紫皮石斛分子設計育種提供了數據資源與技術路徑。段寶忠教授團隊表示，未來將基于本研究成果，探索利用基因編輯和分子標記輔助育種技術，定向改良紫皮石斛在莖粗、花色、花型等農藝性狀上的表現，培育更具藥用和觀賞價值的新品種。
該研究為我國特色藥用植物的功能基因研究和產業化發展提供了可借鑒的研究范式，對推動生物資源保護與利用、服務地方經濟發展具有重要意義。
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