花是植物最重要的生殖器官，也是进化史上关键的创新性性状。花色的多样化不仅驱动了植物与传粉者的协同演化，也极大地丰富了地球的生物多样性。然而在自然界中，蓝绿色（turquoise）花色极为罕见。翡翠葛（Strongylodon macrobotrysA. Gray），又名碧玉藤，是一种原产于热带雨林的豆科藤本植物。其翡翠般蓝绿色的总状花序色泽独特，小花形态宛如展翅的小鸟，被誉为“植物界的翡翠珠宝”（图1–2）。翡翠葛在华南国家植物园引种栽培已近二十年，是深受游客喜爱的珍稀观赏花卉之一。由于其基因组高度复杂，这种独特花色形成的分子机制长期以来一直是未解之谜。

图1. 《Journal of Integrative Plant Biology》（JIPB）期刊封面（封面论文：翡翠葛基因组研究）

中国科学院华南植物园研究团队成功构建了翡翠葛高质量的单倍型端粒到端粒（haplotype-resolved T2T）基因组，并整合转录组与代谢组数据，从基因组、代谢与转录调控层面系统解析了其独特花色的形成机制。研究发现，翡翠葛的蓝绿花色并非由单一色素决定，而是源于花青素Malvin（malvidin-3,5-O-diglucoside）与类黄酮共色素Saponarin（Isovitexin-7-O-glucoside）的协同共着色作用（图2F–J）。其中，Malvin属于花青素代谢中偏蓝色调的飞燕草素（delphinidin）分支，通常赋予花朵蓝至蓝紫色；本身淡黄色或近乎无色的Saponarin，则通过分子间互作增强并稳定了Malvin的显色效果。时间动态分析进一步显示，在花发育衰老过程中，Malvin呈下降趋势，而Saponarin持续积累。这种代谢组分“此消彼长”的精确调控变化，共同塑造并维持了翡翠葛标志性的蓝绿表型。

结合群体历史重建与多组学演化分析，研究还发现与环境变化相关的群体扩张事件，以及LTR类转座子爆发事件，可能参与花色相关调控网络的重塑，从而提升了翡翠葛对环境变化的适应能力（图2E和K）。总体而言，该研究不仅揭示了自然界罕见蓝绿色花的遗传与代谢基础，也为理解植物花色创新及其基因组动态演化提供了全新视角。

图2. 翡翠葛蓝绿色花序的形态特征及其基因组与代谢基础。展示翡翠葛不同开花阶段的花部形态、系统发育关系、群体演化历史和蓝绿色花色相关的代谢与调控网络。

相关研究成果以“Haplotype-resolved telomere-to-telomere genome of the jade vine (Strongylodon macrobotrys) provides novel insights into the turquoise flower coloration”为题近日发表在国际学术期刊Journal of Integrative Plant Biology（《植物学报（英文版）》）上。中国科学院华南植物园刘潼俭助理研究员、王新风副研究员和史丁丁博士后为论文共同第一作者；宁祖林高级工程师、曾少华研究员和颜海飞研究员为共同通讯作者。葛学军研究员、黄慧润副研究员、王志强博士等参与相关研究工作。侯兴亮研究员、谭海波副研究员等在研究中给予了指导与帮助。研究得到了广东省基础与应用基础研究旗舰项目、广东省科技计划项目及中国科学院青年创新促进会等项目资助。论文链接：http://dx.doi.org/10.1111/jipb.70136