桃子的白花基因是谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）

 

蜜蜂為一朵桃花授粉。圖片來源：維基百科

聽說有首歌是這樣唱的：「桃花紅，李花白」，但桃子的花也有白色的。造成白花的原因當然就是花瓣中沒有色素，但花瓣中沒有色素的原因可能不只一種，這也是個很有趣的課題。

最近的研究發現，白色的桃花其實是因為它的谷胱甘肽-S-轉移酶（GST，glutathione-S-transferase）故障了。

研究團隊以遺傳標記找尋決定白色桃花的基因位址，最後找到的位置只有一個基因，就是谷胱甘肽-S-轉移酶。他們發現，凡是開出白色桃花的突變株，這個基因的第三個外顯子（exon，為真核基因中在剪接後仍保留下來，並在轉譯作用中被用來產生蛋白質的部分）要不就是插入兩個鹼基、要不就是刪除了五個鹼基。由於遺傳密碼是三個鹼基一組的，所以不論是插入或刪除，只要不是三或三的倍數，都會造成後續蛋白質合成時無法產生對的蛋白質（當然，就算刪除或插入的鹼基為三的倍數，還是有可能會對整個蛋白質的結構發生影響），所以這些突變的谷胱甘肽-S-轉移酶基因應該是無法產生有功能的產物的。

這個谷胱甘肽-S-轉移酶在桃子中負責運輸花青素（anthocyanin），所以缺少了它可能會造成色素無法在植物中的特定部位表達，造成白花的性狀。當研究團隊讓這個基因在桃樹中沉默（silencing）時，所產生的突變植物不但開出白色的花，連果實的顏色也變淡了。這個結果確認了這個基因的確與色素能否在桃樹中表現有關。

參考文獻：

Lu, Z., Cao, H., Pan, L., Niu, L., Wei, B., Cui, G., Wang, L., Yao, J.‐L., Zeng, W. and Wang, Z. (2021), doTwo loss of function alleles of glutathione‐S‐transferase (GTS) gene cause anthocyanin deficiency in flowers and fruit skin of peach (Prunus persica). The Plant Journal. Accepted Author Manuscript. https://doi.org/10.1111/tpj.15312