月季虽美，皮刺扎人。对于云南这个鲜切花年产量超221亿枝、占全国70%以上市场份额的花卉大省来说，月季茎干上密密麻麻的皮刺一直是花农田间管理、采收打包时的“头疼事”。近日，中国科学院昆明植物研究所胡金勇团队与山东农业大学联合攻关，在国际学术期刊上发表最新研究成果，揭示月季皮刺发育背后的“分子开关”——水通道蛋白PIP2，为培育“少刺”甚至“无刺”月季品种提供了全新的分子育种靶点。

皮刺是“武器”还是“水壶”

传统观念认为，皮刺是月季抵御动物啃食的防御结构。研究团队于2021年发现一个反直觉的现象：月季皮刺在发育早期含水量很高，像个“微型水壶”。最新研究进一步证实，皮刺不仅是防御结构，更是主动的水分调控器官。

研究团队对从红藻到开花植物等物种的524个水通道蛋白进行系统进化分析，发现PIP亚家族在轮藻门之后进一步分为PIP1和PIP2两个分支，并获得特有的保守蛋白结构域，提示功能上的新分化。在蔷薇科物种，包括月季、草莓、苹果、梨、桃等中，PIP2亚家族经历了强烈的“正选择”，即进化过程中被大自然“偏爱”而获得新功能。

同时，研究团队在前期定位到的皮刺相关遗传区间内，发现一个在皮刺中特异性高表达的基因RcPIP2;1。利用病毒诱导的基因沉默技术，在带刺月季品种中抑制该基因表达后，植株茎干的皮刺数量显著减少，而植株整体生长和开花未受影响。这表明RcPIP2;1对皮刺发育具有相对特异的调控作用。

“无刺”与“高品质”可以兼得

云南是全球最大的鲜切花产区，月季是其中的核心品类。然而，月季带刺的特性长期困扰产业，花农采收时容易被扎伤，运输过程中皮刺会磨损花瓣、缩短瓶插期、增加损耗。

这项研究的价值在于找到了一个精准的“调控开关”：通过基因编辑技术,针对RcPIP2;1及其启动子区域进行改造，有望培育出“少刺”甚至“无刺”的月季新品种。更重要的是，基因沉默并未影响植株正常生长和开花，这意味着“无刺”与“高品质”可以兼得。

目前，云南花卉种业取得长足进步，全省评定的3户省级花卉种业阵型企业均为昆明企业，但依然面临部分品种依赖国外的“卡脖子”问题。这项由昆明本土科研团队主导的突破性成果，为云南从花卉种植大省向花卉种业强省跨越提供了重要的技术储备。该研究揭示的分子机制未来有望推广至蔷薇科果树、花椒、茄子等其他带刺经济作物。

从“皮刺储水”的功能新认知，到找到调控皮刺的“分子开关”，研究团队用5年时间一步步解开月季“带刺”的进化密码。对于正在全力打造“世界一流”花卉产业的云南来说，这把“钥匙”或将开启无刺月季新时代。（昆明日报 记者罗昆娅）