近日，院园艺所兰花团队最新研究成果《Integrative Transcriptomic and Metabolomic Analysis Reveals the Molecular Basis of Leaf Variegation in Cymbidium ensifolium》已发表于期刊《frontiers in plant science》（中科院二区，IF 4.8）。该研究首次系统解析了建兰叶色变异的分子调控机制，构建了完整的遗传调控网络，为国兰分子育种研究提供了重要理论支撑。
叶艺性状是建兰核心观赏性状之一，但其形成的分子调控机理长期未被阐明，严重制约了建兰叶艺性状定向育种与观赏品质改良工作的开展。针对这一科学问题，研究团队采用转录组与代谢组联合分析，系统解析建兰正常叶、缟艺叶、斑艺叶等不同叶色材料的差异表达基因与差异积累代谢物，挖掘调控叶艺形成的关键通路与核心调控因子。
研究结果表明，建兰叶艺形成由核心差异基因与差异代谢物协同调控。团队成功构建了由80个转录因子调控50个差异表达基因组成的转录调控网络；通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选获得关键模块MEtan，该模块包含83个基因，与1'-羟基-γ-胡萝卜素、紫黄质等色素物质含量显著相关。进一步通路富集分析显示，类黄酮生物合成通路为叶艺形成的核心富集通路，研究共定位24个差异表达基因，其中CCOAMT、TT4、HCT等关键结构基因在叶艺叶片中呈现显著高表达特征。
本研究首次系统构建了建兰叶色变异的基因-代谢物联合调控网络，明确了转录因子介导的色素合成通路调控机制，填补了建兰叶艺性状分子基础研究领域的空白，为国兰种质创新与遗传改良奠定了分子育种基础。
后续，研究团队将依托本研究鉴定的关键功能基因与分子标记，开展建兰叶艺性状精准选育研究 ，定向培育叶色新颖、观赏价值优异的兰花新品种，持续推动兰花产业高效、高质量发展。
（院园艺所 蒋彧撰稿；杨亮校对；谢红江审核）
