楊博涵， 徐 杰，2， 湯麗云， 蘇 景， 李子翔， 何國振

[1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，廣東廣州 510006； 2.廣東一方制藥有限公司/廣東省中藥配方顆粒企業(yè)重點實驗室，廣東佛山 528244；3. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510642； 4.陽春市農(nóng)業(yè)試驗場(陽春市春砂仁試驗場)，廣東陽春 529600]

陽春砂(Amomumvillosum)是姜科(Zingiberaceae)豆蔻屬(Amomum)多年生常綠草本植物[1]，其干燥成熟果實為四大南藥之首——砂仁的主流品種，具有理氣安胎、溫脾止瀉、化濕開胃的功效[2]。作為傳統(tǒng)的大宗藥材，陽春砂每年的需求數(shù)量大于300萬kg，具有重要的藥用價值及經(jīng)濟價值[3]。但陽春砂在生產(chǎn)上存在著嚴重的低產(chǎn)問題，其自然結(jié)實率僅有1.1%[4]，研究者對此進行了許多研究，認為較低的自然結(jié)實率與陽春砂小花的特殊花器結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。何國振等將陽春砂特殊的花器結(jié)構(gòu)稱為假合蕊柱，即雌雄蕊貼合在一起，但并未完全合生，在處于開花的狀態(tài)下，唇瓣包裹著假合蕊柱，并且呈現(xiàn)出半抱合的狀態(tài)，與唇瓣間的距離極近，僅有1.3～2.0 mm，嚴重阻礙了相應(yīng)蟲媒的授粉[3]。為提高產(chǎn)量，農(nóng)戶在實際種植中主要采用人工授粉的方式進行勞作，而人工授粉成本高、勞作強度大、根狀莖及花序易被嚴重踩踏損傷等原因是傳統(tǒng)人工授粉方式固有的弊端，嚴重抑制了農(nóng)戶的生產(chǎn)積極性。

細胞伸長或者細胞分裂所致的植物器官運動與內(nèi)源激素及相關(guān)抑制劑作用相關(guān)，而細胞結(jié)構(gòu)及生長速率的不對稱是花器官運動的基礎(chǔ)。有文獻研究報道，臘梅(Chimonanthuspraecox)花絲的運動來源于其兩側(cè)表面細胞生長速率的差異[5]。姜科植物馬來良姜(Alpiniamutica)花柱運動部位兩側(cè)細胞層數(shù)的差異是其花柱卷曲運動的基礎(chǔ)[6]，赤霉素(GA)、茉莉酸(JA)、吲哚-3-乙酸(IAA)等激素則有著調(diào)控植物雌雄蕊發(fā)育的作用[7-9]。何卓航等研究發(fā)現(xiàn)，隨著陽春砂小花的生長，其花絲、花柱遠、近軸側(cè)的細胞層數(shù)出現(xiàn)了差異，這種不對稱的結(jié)構(gòu)是雌雄蕊運動的基礎(chǔ)，認為陽春砂雌雄蕊的相向運動致使其假合蕊柱的形成[10]；同時對花柱的近端以及遠端軸側(cè)的IAA水平進行測定，結(jié)果表明，生長時期在保持同樣的水平不同橫切部位中，IAA水平基本上呈現(xiàn)遠端軸側(cè)小于近端軸側(cè)的趨勢，故花柱運動的原因可能是來自于花柱近、遠軸側(cè)IAA水平的差異，該研究從生理層面初步闡述了陽春砂假合蕊柱的形成機制。然而，若要進一步探明陽春砂假合蕊柱形成機制，則須對陽春砂花器官運動及發(fā)育的分子機制作深入研究。

因此，本研究對陽春砂不同生長時期的花絲、花柱進行轉(zhuǎn)錄組測序，通過數(shù)據(jù)拼接、組裝的方式建立陽春砂花絲、花柱的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，將所得的Unigene進行功能注釋、分類以及簡單重復(fù)序列(SSR)分子標(biāo)記。同時，重點關(guān)注并篩選可能影響陽春砂雌蕊、雄蕊運動的激素合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑關(guān)鍵基因。以期進一步解析陽春砂假合蕊柱產(chǎn)生的調(diào)控機制及分子機制，并為人為干預(yù)陽春砂的花器官結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)量奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

材料為大田栽培的不同生長時期陽春砂小花的花柱及花絲，陽春砂植株栽培于廣東省陽春市合水鎮(zhèn)那軟村陽春砂種植基地(22°17′N，112°01′E)，于2017年5—7月在該基地開展大田試驗。參照陳紅的方法[11]，按照長度的不同，將陽春砂小花的生長時期進行了劃分(表1)，并于陽春砂花期內(nèi)，每天上午采摘小花，解剖并分離出不同時期小花的花絲與花柱，迅速置于液氮灌中，隨后轉(zhuǎn)移至超低溫冰箱(-80 ℃)進行保存。

表1 陽春砂小花生長時期劃分

1.2 試驗方法

1.2.1 RNA提取 分別提取陽春砂小花在各生長時期的花柱和與花絲的總RNA，重復(fù)3次。利用NanoDrop 2000和Agilent 2100 Bioanalyzer測定RNA的濃度、純度與完整性，數(shù)據(jù)檢測合格后的RNA用于構(gòu)建轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫。此部分試驗與轉(zhuǎn)錄組的測序委托深圳華大基因科技服務(wù)有限公司完成。

1.2.2 cDNA文庫構(gòu)建及轉(zhuǎn)錄組序列組裝 使用Oligo(dT)磁珠富集質(zhì)檢合格且所有樣品的混合RNA。加入打斷試劑，以片段化的mRNA為模板合成1鏈、2鏈cDNA，配制反應(yīng)體系，使接頭與cDNA連接。PCR反應(yīng)及產(chǎn)物回收、擴增。PCR產(chǎn)物變性，充分混勻，得到單鏈環(huán)形產(chǎn)物，隨后PCR產(chǎn)物變性，即得到文庫。利用Agilent 2100 Bioanalyzer和ABI StepOnePlus real-time PCR System對所得文庫進行檢測，檢測合格后進行轉(zhuǎn)錄組denovo測序。所得reads通過Trinity軟件進行序列組裝，組裝序列的質(zhì)量通過BUSCO軟件進行評估。

1.2.3 轉(zhuǎn)錄組基因功能注釋及數(shù)據(jù)挖掘 利用生物信息學(xué)方法分析獲得的陽春砂Unigene，為獲得全方位的基因功能信息，對組裝所得的Unigene在七大功能數(shù)據(jù)庫中進行注釋，包括NR、NT、 KOG/COG、GO、KEGG、SwissPro及Interpro。使用MIcroSAtellite (MISA)工具對Unigene進行SSR位點的挖掘。并在KEGG代謝通路中重點關(guān)注植物激素生物合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)Unigene的注釋情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)組裝

使用Illumina HiSeq-2000平臺對不同時期的陽春砂花絲及花柱的cDNA進行測序。測序的結(jié)果顯示，從轉(zhuǎn)錄組中獲得了81.40 Mb的原始讀數(shù)，用過濾軟件SOAPnuke去除低質(zhì)量的reads后共得到68.48 Mb Clean reads，最終獲得10.33 Gb的堿基總數(shù)。Q20和Q30的百分比分別為97.20%和93.16%(表2)。說明轉(zhuǎn)錄組的測序質(zhì)量較高，可以滿足后續(xù)的生物信息學(xué)分析。

表2 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

對轉(zhuǎn)錄本中Clean reads進行組裝，一共獲得138 590個轉(zhuǎn)錄本，包含了111 312 938個核苷酸的序列信息，這些片段長度的平均值為803 bp，N50為1 414 bp，GC含量為44.28%。對轉(zhuǎn)錄本進一步聚類并去除冗余的序列之后得到94 584條Unigene，總長度為 92 501 015 bp。Unigene的N50、N70和GC含量分別為 1 582bp、1 002 bp和44.35%，均大于其對應(yīng)平均長度，說明組裝的結(jié)果良好(表3)。

表3 轉(zhuǎn)錄本和單基因簇統(tǒng)計分析

2.2 陽春砂轉(zhuǎn)錄組基因總體注釋情況

將所獲得的結(jié)果在七大功能數(shù)據(jù)庫進行注釋，結(jié)果見表4。結(jié)果顯示，陽春砂共注釋到94 584條Unigene。其中，共有58 669條Unigene被NR數(shù)據(jù)庫注釋，占比最多，達到總Unigene的62.03%；NT數(shù)據(jù)庫有40 205條，占42.51%；SwissProt有40 318條，占總Unigene的42.63%；KEGG數(shù)據(jù)庫與KOG數(shù)據(jù)庫分別有44 000條和45 892條Unigene，各占46.52%與48.52%；Interpro有45 793條，占48.42%。GO數(shù)據(jù)庫注釋到的基因最少，僅有 12 050 條，占總數(shù)的12.74%；所得比對結(jié)果顯示，在七大數(shù)據(jù)庫中均能成功注釋的Unigene共有 5 691 條，占總Unigene條數(shù)的6.02%。

表4 轉(zhuǎn)錄組基因注釋情況統(tǒng)計

2.2.1 NR數(shù)據(jù)庫功能注釋 NR數(shù)據(jù)庫的注釋結(jié)果(圖1)顯示，匹配最多的物種為小果野芭蕉(Musaacuminatasubsp.Malaccensis)，該物種注釋到的基因數(shù)量最多，共有45 257條，占比高達77.14%，證明陽春砂與該物種的同源性較高；其他物種依次為油棕(Elaeisguineensis)與海藻(Phoenixdactylifera)，分別有3 338、2 435條Unigene被注釋，占比分別為5.69%、4.15%，陽春砂與這2種植物的同源性相對較低。而剩余的13.02%則分布于其他物種中。

2.2.2 KOG 數(shù)據(jù)庫功能注釋 在KOG數(shù)據(jù)庫中，共有45 892條Unigene被注釋到(圖2)，共分為25個大類功能區(qū)，包括一般功能預(yù)測、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制、轉(zhuǎn)錄等功能。在為數(shù)眾多且不同的功能分類中，注釋到的基因的數(shù)量差異較為顯著，一般功能預(yù)測類基因數(shù)量最多，共有11 177條Unigene，占比為24.36%，其次是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制，有8 271條Unigene被注釋，占比為18.02%；除此之外，負責(zé)轉(zhuǎn)錄功能的Unigene有5 470個，占比為11.92%；有1 172條Unigene注釋到負責(zé)次生代謝產(chǎn)物生物合成、運輸和代謝功能區(qū)中，占比為2.55%。

2.2.3 GO數(shù)據(jù)庫功能注釋 GO數(shù)據(jù)庫中的功能分類注釋結(jié)果見圖3，結(jié)果表明，陽春砂花絲及花柱中共有12 050條Unigene注釋到不同的功能節(jié)點上，共涉及到生物學(xué)過程、細胞組分和分子功能3個大類，55個亞類。歸入到細胞組分的17個亞類中，以細胞、細胞部分、膜和細胞器功能的Unigene數(shù)量最多，分別有5 335、5 229、4 052、3 821條。在分子功能的14個亞類中，催化活性和結(jié)合注釋數(shù)量最多，分別有5 594、5 569條。而涉及生物學(xué)過程的24個亞類中，以代謝過程(6 077條)和細胞進程 (6 057 條)為主。結(jié)果表明，同一個Unigene可以注釋到多個功能結(jié)點上， 因此同一個功能分支的總注釋數(shù)大于注釋到該功能分支的總Unigene數(shù)。

2.2.4 KEGG數(shù)據(jù)庫功能注釋 對轉(zhuǎn)錄組測序獲得的Unigene進行KEGG代謝通路富集分析后發(fā)現(xiàn)，共有44 000條 Unigene得到注釋，涉及到137個通路。對富集顯著的前20條通路進行分析(表5)，其中，共有8 660條Unigene被代謝途徑通路所注釋，占比最多，達到注釋總數(shù)的19.68%。而次生代謝產(chǎn)物的生物合成通路共有4 191條Unigene被注釋到，占注釋總數(shù)的9.53%，另外，本研究主要關(guān)注的植物激素轉(zhuǎn)導(dǎo)通路一共有1 656條Unigene被注釋到，占比為3.76%。

在所有的代謝通路中，共有23個與次生代謝相關(guān)的代謝通路，對其所有的Pathway進行分析后(表6)發(fā)現(xiàn)，一共有4 191個Unigene被次生代謝產(chǎn)物的生物合成途徑所注釋；而在本研究主要關(guān)注的植物激素合成途徑中，62個Unigene被油菜素內(nèi)酯生物合成途徑所注釋，另有59個Unigene被玉米素生物合成途徑所注釋。

2.2.5 SSR特征分析 轉(zhuǎn)錄組測序所得Unigene的SSR的檢測最終結(jié)果顯示，共有18 895個SSR被檢測到(圖4)?？偣灿?4種多堿基重復(fù)SSR，其中， 三核苷酸重復(fù)的SSR 數(shù)目最多，共有6 313個，占SSR位點總數(shù)的33.41%；三核苷酸重復(fù)中AGG/CCT重復(fù)基元最多，共有1 434個；單核苷酸和二核苷酸重復(fù)分別有6 238個(33.01%)和5 128個(27.14%)，二核苷酸中重復(fù)基元最多的是AG/CT，共有2 909個；六核苷酸重復(fù)數(shù)目共有546個(2.89%)，四核苷酸重復(fù)330個(1.75%)和五核苷酸重復(fù)340個(1.80%)。

表5 次生代謝相關(guān)代謝通路的注釋情況

表6 次生代謝相關(guān)代謝通路的注釋情況

2.3 重點關(guān)注通路的Unigene 注釋情況

2.3.1 植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中Unigene注釋情況 在KEGG代謝通路中，共有1 760條Unigene注釋到植物激素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中(表7)。赤霉素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中注釋到的5個基因，對應(yīng)的Unigene最多，共有438個；其中，植物光敏色素互作因子(PIF)對應(yīng)的Unigene最多，達到318個；而水楊酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑注釋到3個基因，包括非表達病程相關(guān)蛋白(NPR1)、TGA轉(zhuǎn)錄因子及病程相關(guān)蛋白1(PR1)基因，但對應(yīng)的Unigene最少，僅有74個；茉莉酸的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中注釋到的茉莉酸ZIM結(jié)構(gòu)域蛋白(JAZ)、茉莉酸氨基酸合成酶(JAR1)、MYC2轉(zhuǎn)錄因子和茉莉酸受體蛋白(COI1)一共對應(yīng)了176條Unigene；乙烯和油菜素內(nèi)酯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑注釋到的基因最多，均為8個，分別注釋到139條及191條Unigene；其他植物激素中，生長素、細胞分裂素以及脫落酸的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑分別注釋到329、245、168條Unigene；統(tǒng)計結(jié)果中，各激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑關(guān)鍵基因均有注釋，如細胞分裂素中的磷酸轉(zhuǎn)移蛋白(AHP)、生長素中的生長素載體(AUX1)、生長素/吲哚乙酸蛋白(Aux/IAA)轉(zhuǎn)錄家族以及脫落酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的ABF轉(zhuǎn)錄因子等。綜上，研究較為深入的植物激素基本均在KEGG通路中有所注釋，且其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的關(guān)鍵基因都有一定數(shù)量的Unigene被注釋到。

表7 轉(zhuǎn)錄組中植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑Unigene注釋情況

2.3.2 植物激素合成途徑中Unigene注釋情況 轉(zhuǎn)錄組中激素合成途徑酶基因Unigene注釋情況(表8)顯示，赤霉素注釋的酶基因最多，包括內(nèi)根-貝殼杉烯合成酶(KS)、古巴焦磷酸合成酶(CPS)、內(nèi)根-貝殼杉烯氧化酶(KO)及GA3氧化酶(GA3ox)等8個合成通路中的關(guān)鍵酶基因，一共對應(yīng)67條Unigene；油菜素內(nèi)酯與水楊酸合成途徑中均有1個酶基因被注釋到，為異分支酸合酶(ICS)與油菜素內(nèi)酯-6-氧化酶2(CYP85A2)，分別對應(yīng)9條和24條Unigene；茉莉酸合成途徑2個關(guān)鍵酶基因丙二烯氧化物合成酶(AOS)以及丙二烯氧化物環(huán)化酶(AOC)分別注釋到6條和7條Unigene，生長素一共注釋到42條Unigene，色氨酸轉(zhuǎn)氨酶(TAA1)及吲哚-3-丙酮酸單加氧酶(YUC)分別注釋到了其中22條和20條；乙烯合成途徑中的乙烯合成前體合成酶(ACS)與乙烯合成前體氧化酶(ACO)分別對應(yīng)9和14條Unigene；脫落酸及玉米素的生物合成途徑中均注釋到3個關(guān)鍵酶基因，分別有29條和45條Unigene。

表8 轉(zhuǎn)錄組中植物激素生物合成途徑Unigene 注釋情況

3 討論與結(jié)論

近年來，轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)發(fā)展迅速，同時伴隨著多個生物信息學(xué)分析平臺的加入，大量研究即便在沒有基因組數(shù)據(jù)支撐的前提下，通過轉(zhuǎn)錄組測序所得的結(jié)果也可在挖掘植物未知基因、明確相關(guān)生理功能的代謝途徑及基因調(diào)控機制等方面提供海量相關(guān)信息。無需參考基因組的數(shù)據(jù)便可對目標(biāo)物種進行分子生物學(xué)方面的研究，已成為中草藥材基因信息挖掘的重要研究手段[12]。利用該技術(shù)，前人已從多種植物中挖掘出有關(guān)花器官發(fā)育的基因，并分析了相關(guān)基因的調(diào)控機制。李梅等利用雌蕊缺失茶樹(Camelliasinensis)花的花、花蕾、花芽作為材料，基于轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，共發(fā)掘出了34個花器官發(fā)育差異表達的相關(guān)基因，包括KNOX家族基因、WUS類基因、花器官發(fā)育 ABCDE 模型的相關(guān)基因等，證明茶樹花即使是在雌蕊缺失的情況下，有關(guān)雌蕊發(fā)育的基因也是同樣存在[13]。而在長瓣兜蘭(Paphiopedilumdianthum)花蕾和花朵的轉(zhuǎn)錄組測序中發(fā)現(xiàn)，相較于花蕾期，花朵時期中調(diào)控花朵發(fā)育相關(guān)的基因，如AG、C2H2-ZEP等基因的表達量明顯下調(diào)，大量基因表達下調(diào)的原因可能是在花朵時期，花的各部分器官已完成分化，調(diào)控器官分化基因的相關(guān)任務(wù)已完成[14]所致。位明明等通過該技術(shù)初步明確了多個參與編碼橡膠樹(Heveabrasiliensis)花器官發(fā)育的基因家族，如Mads-box、MYB及AP2等基因家族[15]。

本研究通過RNA-Seq技術(shù)構(gòu)建了陽春砂不同時期花絲以及花柱總樣品的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，共獲得94 584條Unigene，Unigene的平均長度為842 bp，N50為1 582 bp，GC含量為44.35%。其中，共有 62 174 條Unigene被注釋到GO、KEGG、NR和KOG等七大數(shù)據(jù)庫，占總Unigene的 65.73%。注釋率較高，測序所得結(jié)果與拼接質(zhì)量較好。這些注釋的Unigene為陽春砂的代謝途徑、基因功能分類、花器官發(fā)育及雌雄蕊運動分析等方面提供參考依據(jù)。此外，一共有32 410條Unigene未被注釋到，占總Unigene的34.27%，推測這些Unigene可能為陽春砂中的非編碼 RNA 序列或現(xiàn)有基因數(shù)據(jù)庫尚未完善所致。在NR數(shù)據(jù)庫中共注釋到58 669條Unigene，其中77.14%的Unigene被注釋到姜科植物小果野芭蕉中，兩者比對所得同源基因數(shù)目較多的原因可能是親緣關(guān)系較近。轉(zhuǎn)錄組所得Unigene在GO功能分類中，注釋到生物學(xué)過程、細胞組分以及分子功能三大類，分別有 24、17、14個亞類，主要集中在代謝過程、催化活性、細胞部分和細胞過程等功能。而在KOG數(shù)據(jù)庫的分析結(jié)果中，共有 45 892 條Unigeine得到了注釋，在25個功能大類中，一般功能預(yù)測的Unigene最多，共有11 117條，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制、轉(zhuǎn)錄以及翻譯后的修飾、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換與代謝功能次之，核結(jié)構(gòu)與細胞運動最少，分別僅有346條和75條Unigene。通過KEGG數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，被注釋到44 000條Unigene參與了23類共計137個KEGG代謝通路，這些通路主要集中在代謝途徑、次生代謝產(chǎn)物的生物合成、RNA轉(zhuǎn)運以及植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等，可以通過所注釋的通路全面了解陽春砂花絲及花柱的代謝途徑信息。同時，在陽春砂花絲、花柱轉(zhuǎn)錄組中一共挖掘到18 895個SSR位點，在6種不同的核苷酸重復(fù)類型中均有分布，證明本研究轉(zhuǎn)錄組中位點的類型豐富，分布密度較大，具有良好的多態(tài)性潛能；在二核苷酸和三核苷酸中，重復(fù)最多的基序是分別是AG/CT和AGG/CTT，該結(jié)果與王煥的研究結(jié)果[16]一致。

植物激素是植物通過自身代謝所產(chǎn)生的一些有機信號分子，可在低濃度下產(chǎn)生明顯的生理效應(yīng)，并在合成部位發(fā)揮功能[17-18]。而花器官的運動受到激素調(diào)節(jié)，Luo等研究發(fā)現(xiàn)，外源施加IAA后，會明顯影響姜科植物花柱的彎曲程度[19]。有些植物激素也會調(diào)控姜科植物藍豬耳二長雄蕊的翻轉(zhuǎn)與伸長[20]。此外，其他植物激素同樣也在雌雄蕊發(fā)育中起著重要的調(diào)控作用。JA可調(diào)控花藥的開裂，JA生物合成通路的相關(guān)基因DAD1與OPR3在生長素感知缺陷的擬南芥突變體中的表達量提高，可提前使得花藥產(chǎn)生開裂，說明此過程是一種負向調(diào)節(jié)，即生長素可以通過介導(dǎo)JA的生物合成來調(diào)節(jié)花藥的發(fā)育[21-22]。在模式植物擬南芥的其他研究中，茉莉酸與赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因也在擬南芥雄蕊的發(fā)育過程中起到了重要的調(diào)控作用[8，23-24]。在本研究重點關(guān)注的植物激素合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中一共有2012條Unigene被注釋，囊括了赤霉素、生長素、茉莉酸及脫落酸等9種重要的植物激素，為進一步從分子層面闡述陽春砂花器官的發(fā)育及運動提供了大量候選基因。

筆者所在課題組于2012年提出通過生理手段改變陽春砂的花器結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)更多種類的昆蟲傳粉而提高產(chǎn)量的研究思路[25]。近10年來，已經(jīng)在陽春砂的花芽分化規(guī)律[26]、花器結(jié)構(gòu)特征[3]、假合蕊柱的形成過程[10]、某些生殖生物學(xué)特性[27]、落果規(guī)律[28]等多方面進行了研究，明晰了陽春砂生產(chǎn)過程中由于特殊花器官結(jié)構(gòu)導(dǎo)致傳粉昆蟲種類受限和低產(chǎn)的原因。因此，下一步的研究方向需對本研究中所獲有關(guān)陽春砂花器官的發(fā)育及運動的關(guān)鍵候選基因進行更深層次的功能分析與驗證，并對陽春砂假合蕊柱形成與相關(guān)基因表達模式的關(guān)系進行分析與探討，不僅可為深入開展陽春砂花器官發(fā)育與運動相關(guān)基因的克隆及相互作用的模式分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為進一步深入揭示陽春砂假合蕊柱的分子調(diào)控機制提供了理論依據(jù)，以期形成人為干預(yù)的效果進而改變陽春砂花器官的形態(tài)，拓寬陽春砂唇瓣與假合蕊柱之間的距離，為陽春砂的授粉蟲媒打造一個相對有利的授粉環(huán)境，從而提高自然結(jié)實率，達到增加農(nóng)民收入的目的。