新疆红肉苹果果皮果肉呈色差异机理

【目的】比较新疆红肉苹果（Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf）果皮、果肉花青苷成分、积累模式及花青苷合成相关基因的表达,以初步探明果皮、果肉呈色差异的机理。【方法】以新疆红肉苹果‘夏红肉’为试材,利用HPLC方法鉴定果皮和果肉的花青苷成分,通过QPCR测定果实着色过程中相关基因的表达,同时测定花青苷含量。【结果】果肉和果皮中花青苷的主要成分均为矢车菊素-3-半乳糖苷,但其积累模式明显不同,随着果实的发育,果皮中的花青苷含量呈下降趋势,果肉则呈相反趋势。与之对应的,花青苷合成结构基因的表达与花青苷积累模式基本一致。花青苷调控基因MsMYB10有其自身的表达特性,果皮中表达量逐渐升高,果肉中呈先升高后下降的趋势。【结论】新疆红肉苹果果皮果肉呈色差异主要与花青苷含量及其结构基因的转录表达水平有关,为进一步研究红肉苹果红色形成机理,培育具有观赏、鲜食与保健功能的苹果红肉新品种奠定了理论基础。     

6种不结球白菜材料叶片抗氧化活性的比较及花青苷合成相关基因的表达分析

[目的]本文旨在比较不结球白菜不同材料间叶片总花青苷含量及其抗氧化活性,探究花青苷合成相关基因的表达特性。[方法]以6种不结球白菜材料为试材,采用DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)法和铁离子还原能力(FRAP)法检测了叶片提取液抗氧化活性,并测定了花青苷合成相关结构基因(BrcF3H、BrcDFR、BrcANS、BrcCHI、BrcCHS、BrcUFGT)和调节基因(BrcTT8、BrcTTG1、BrcMYB75、BrcMYB90、BrcGL3、BrcEGL3.1、BrcEGL3.2)的表达水平。[结果]在6种不结球白菜材料中,深紫色材料NJZX1-4的总花青苷含量最高,为(801.5±57.4)μg·g~(-1)。6种材料叶片提取液的DPPH自由基清除率为(49.31±3.91)%~(84.94±6.20)%,铁离子还原能力为(256.8±136.3)~(1 279.5±202.0)μg·g~(-1),其中紫色材料NJZX1~(-1)叶片的DPPH自由基清除率和铁离子还原能力最强,且总花青苷含量与DPPH自由基清除率和铁离子还原能力均存在极显著正相关。结构基因BrcF3H、BrcDFR、BrcANS和调节基因BrcTT8在6种材料中的表达量与总花青苷的含量呈正相关。调节基因BrcMYB75和BrcTTG1在紫色材料NJZX1-4叶片中具有较高的表达量,而BrcEGL3.2和BrcMYB90基因在所有材料中均无表达。[结论]不结球白菜不同材料间花青苷含量和抗氧化活性存在显著差异,且紫色材料富含的花青苷在高抗氧化性方面发挥了重要作用。此外,3个结构基因和3个调节基因的表达水平与总花青苷含量密切相关,在调控不结球白菜叶片着色过程中起重要作用。     

草莓花青苷分子调控机理的初步研究

为了初步阐明草莓花青苷合成调控的分子机理,文章从章姬、红颊、丰香、红花、越丽、越珠和10-26-77等草莓品种(系)中扩增了与调控草莓花青苷合成相关的MYB10和MYB1基因的c DNA和DNA全长以及MYB10基因的启动子序列。利用荧光定量PCR分析了章姬和10-26-77不同果实发育阶段的基因表达模式,利用高效液相色谱法(HPLC)分析了这2个草莓品种(系)在不同发育时期的花青苷含量。结果表明,不同草莓品种(系)的MYB10和MYB1基因在c DNA序列上没有差别,但DNA序列上存在SSR位点。MYB10在调节草莓果实花青苷合成代谢中起着决定性的作用,花青苷含量的变化与MYB10基因的表达变化趋势一致。不同草莓品种在MYB10转录因子基因启动子序列上的差异是导致基因转录调控不同的根本原因,从而调控草莓花青苷合成基因的转录表达水平,使得草莓花青苷含量有差异,呈现出颜色上的深浅。     

不同颜色果袋对葡萄花青苷合成的调控

【目的】探明不同颜色果袋引起的光质差异对葡萄花青苷合成的影响,为葡萄专用果袋的研发提供理论依据。【方法】以5年生‘贝达’砧‘巨峰’葡萄为试材,于坐果后30 d分别套红色、绿色、蓝色和白色纸质果袋,以不套袋为对照,每8 d采样一次,直至果实成熟。利用光纤光谱仪分析不同纸袋的透射光谱,高效液相法测定果实发育过程中果皮花青苷含量变化,同时利用荧光定量PCR技术分析花青苷合成途径结构基因Vv CHS、VvLDOX、VvUFGT和调控基因VvmybA1以及光信号转录因子VvHY5的表达差异。【结果】红色纸袋、绿色纸袋和蓝色纸袋分别在红光、绿光和蓝光波段具有选择透过性,白色纸袋对光质的透过性没有选择性。不同颜色果袋对葡萄花青苷合成具有显著性影响,红色纸袋、绿色纸袋和蓝色纸袋处理明显推迟了葡萄的转色期,并延缓了花青苷的积累,但到果实完熟期,花青苷含量表现为蓝色纸袋白色纸袋对照绿色纸袋红色纸袋。基因表达分析表明,VvMYBA1、VvCHS、VvLDOX和VvUFGT表达量均表现为先升高后下降,与花青苷积累规律相一致;不同颜色果袋均延缓了花青苷合成调控基因VvMYBA1和结构基因VvCHS、VvLDOX、VvUFGT表达量在果实发育早期的升高和后期的下降,在表达高峰到来前,总体表现为对照和套白色纸袋表达量较高,其次是套蓝色纸袋,套绿色纸袋和套红色纸袋表达量较低;表达高峰之后总体表现为套蓝色纸袋和套白色纸袋表达量较高,其次是套绿色纸袋和套红色纸袋,对照表达量最低。VvHY5在果实成熟过程中在花青苷快速积累期和果实成熟后期有两次表达高峰,与花青苷的积累规律和合成调控基因VvMYBA1的表达规律基本一致,不同颜色果袋对VvHY5的诱导效应不同,蓝色纸袋诱导能力最强,红色纸袋效果最差。【结论】蓝色纸袋有利于葡萄花青苷合成,红色纸袋效果较差。不同颜色果袋对果实花青苷积累的调控可能是通过影响光信号转录因子VvHY5的表达,进而调控花青苷合成调控基因VvMYBA1和结构基因VvCHS、VvLDOX、VvUFGT等的表达,影响葡萄果皮花青苷的合成。     

不结球白菜花青苷合成转录因子基因BcEGL3的克隆及沉默分析

[目的]本文旨在探究BcEGL3基因在不结球白菜紫色材料和其绿色突变体中的特性及其调控功能。[方法]以不结球白菜紫色自交系NJZX1-3和其绿色突变体NJZX1-0为材料,克隆BcEGL3基因;构建表达载体pRI101-BcEGL3,进行亚细胞定位;构建沉默载体pTY-BcEGL3,分析材料中花青苷含量变化,以及BcEGL3、BcDFR基因在NJZX1-3、NJZX1-0、pTY-S和pTY-BcEGL3植株的基因表达量;对NJZX1-3进行遮光处理,分析遮光后花青苷的积累以及BcEGL3基因的转录水平变化。[结果]从NJZX1-3和NJZX1-0中克隆所得EGL3基因序列完全相同,序列长1 821 bp,含1个1 818 bp的开放阅读框(ORF),编码606个氨基酸,将其命名为BcEGL3。蛋白结构分析表明,EGL3蛋白属于bHLH-MYC-N超家族,其蛋白结构较为简单。进化树结果表明,BcEGL3蛋白与大白菜BraEGL3关系最近,同源性高达99.9%。亚细胞定位结果显示,BcEGL3蛋白定位于细胞核中。基因沉默结果表明,与NJZX1-3相比,转pTY-BcEGL3或pTY-S植株叶片紫色变浅,且对应花青苷含量降低。RT-qPCR结果表明,BcEGL3和BcDFR基因在转pTY-BcEGL3植株中的相对表达量低于转pTY-S植株和NJZX1-3植株,同时植株叶片颜色由紫色转为绿色,花青苷含量明显降低,但总叶绿素含量及类胡萝卜素含量无明显变化。遮光处理5 d后不结球白菜叶片中花青苷的含量比对照下降68%,且11 d时叶片中花青苷含量降幅最大。另外,遮光后BcEGL3基因相对表达量呈下降趋势,与对照相比14 d时下降幅度最大。[结论]BcEGL3蛋白定位于细胞核,BcEGL3基因沉默可以抑制叶片中花青苷的合成,且与BcDFR基因的表达密切相关,因此在不结球白菜花青苷的合成过程中BcEGL3基因起重要作用。     

亚硒酸钠促进大豆芽苗菜下胚轴花青苷合成的机制

[目的]本文旨在探究亚硒酸钠(Na_2SeO_3)对大豆芽苗菜下胚轴中花青苷合成的作用及机制。[方法]以大豆芽苗菜(品种:‘东农690’)为试验材料,处理组为8μmol·L~(-1) Na_2SeO_3根施培养的大豆芽苗菜,对照组为不加Na_2SeO_3的1/4 Hoagland培养液根施培养的大豆芽苗菜。采用酶标仪测定光照0、12、18、24和36 h时,大豆芽苗下胚轴花青苷总含量、H_2O_2、MDA、■含量和花青苷合成过程中关键酶(PAL、CHI、CHS、DFR、UFGT)活性,采用超高效液相色谱串联质谱法测定主要单体含量,利用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)测定花青苷合成的结构基因(PAL、4CL、C4H、CHS、CHI、F3H、F3′H、DFR、ANS、UFGT)以及转录因子(MYB75)的相对表达水平。[结果]Na_2SeO_3处理组花青苷总含量和单体(除天竺葵素-3-O葡萄糖苷)含量显著高于对照组。H_2O_2、MDA、■含量随时间的变化趋势与花青苷总含量的变化趋势不一致。光照18 h时,对照组和Na_2SeO_3处理组中H_2O_2、MDA含量较高,分别是对照组的2.11和1.05倍。但花青苷总含量在光照12 h时已显著增加,约是对照组的1.72倍;光照18、24和36 h时,Na_2SeO_3处理组的H_2O_2、MDA、■含量显著高于对照组。Na_2SeO_3处理组花青苷合成的关键酶活性与关键基因的相对表达水平均显著高于对照组。[结论]与对照组相比,8μmol·L~(-1) Na_2SeO_3处理组的大豆芽苗菜光照36 h,苯丙烷类代谢途径中花青苷合成的关键酶含量、关键结构基因和转录因子表达量均提高,下胚轴花青苷总含量提高了61.86%。     

‘凤丹’牡丹花色变化过程中花瓣色素及相关基因表达

针对‘凤丹’牡丹在开放过程中花色由紫红色变白的现象,以‘凤丹’5个不同开放时期的花瓣为试验材料,分别运用色差仪、高效液相色谱仪和荧光定量PCR测定花色表型、花色素成分及质量分数和花青苷合成途径中相关基因的表达,进而分析花瓣色素与花青苷合成相关基因表达之间的关系。结果表明:随着花的开放,红色大幅减退,明度变大,彩度降低;‘凤丹’花中检测出2种花青苷(芍药花素-3,5-二葡糖苷和矢车菊素-3,5-二葡糖苷)和8种单体酚。花开放过程中,总花青苷和总黄酮质量分数逐渐减少,总花青苷质量分数降低幅度更大。花青苷合成相关结构基因PAL、DFR、ANS和转录因子MYB22、bHLH1的表达模式与总花青苷质量分数的变化趋势一致,而且这些基因的表达量与总花青苷质量分数均具有极显著正相关性。研究发现,‘凤丹’花色变化的主要原因是总花青苷质量分数大量减少。PAL、DFR、ANS是参与‘凤丹’花青苷合成的关键结构基因,转录因子MYB22及bHLH1可能对结构基因DFR和ANS的表达起着重要的调控作用。     

荔枝果皮花青苷合成与相关酶的关系研究

以‘妃子笑’荔枝为试材,研究果实成熟过程中,果皮中花青苷含量及其生物合成相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查儿酮异构酶(CHI)、二氢黄酮醇还原酶(DFR)和类黄酮糖基转移酶(UFGT)的酶活性变化,同时研究套袋和生长调节剂对花青苷合成和相关酶活性的影响。结果表明,在4种酶中只有UFGT活性与荔枝果皮花青苷合成关系密切。UFGT活性的变化与花青苷含量的变化趋势吻合;随着‘妃子笑’果皮中UFGT活性的增加,花青苷含量上升;套袋处理抑制UFGT活性的同时也抑制花青苷的合成,除袋后UFGT活性和花青苷含量都迅速增加;6-BA处理抑制UFGT酶活性的同时也抑制花青苷合成,ABA和茉莉酸处理提高了UFGT酶活性的同时也促进了花青苷的合成。     

新疆红肉苹果不同时期果皮花青苷含量变化及其合成相关基因表达

利用pH示差法和实时荧光定量PCR测定红肉苹果夏红肉、红色之爱、克孜阿尔玛果实5个发育时期果皮中花青苷含量及其合成相关结构基因和转录因子的表达水平.结果 表明:红肉苹果分别在盛花后30 d和60 d花青苷含量达到最高之后逐渐降低,在果实进一步成熟时其含量略有回升.通过实时荧光定量PCR测定红肉苹果果皮花青苷相关结构基因和转录因子的表达量,初步推测果皮花青苷积累与结构基因F3H、CHI和转录因子MYB10、bLHLH33的高水平表达有关.     

引种红梨花青苷合成及相关因子变化

【目的】为探明引种云南红梨果实着色、花青苷生物合成及相关因子变化之间的关系。【方法】采用蒽酮比色及Na OH中和滴定等方法对早白蜜、中熟32及云红梨1号3个红梨品种不同成熟期果实的糖酸含量、花青苷的积累、生物合成酶(PAL、CHI)与抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性进行测定。【结果】3个品种可溶性糖的积累在果实成熟期达最大值,而此时可滴定酸降至最低;早白蜜花青苷积累趋势与CHI酶活性变化趋势一致,随着果实的生长发育进程推进呈逐渐下降的趋势;中熟32和云红梨1号PAL和CHI只在幼果期的酶活性较高,随着生长发育进程的推进呈逐渐下降趋势,但其花青苷的合成却随着果实的发育逐渐升高,在成熟期达最大值,分别为11和10.9 U/g FW;POD和SOD在3个品种中的活性变化与花青苷积累趋势基本一致,早白蜜的抗氧化活性较强,其POD和SOD也表现出较高的酶活性。【结论】花青苷生物合成酶在不同的红梨品种中作用不尽相同,CHI是早白蜜花青苷合成的关键酶,而对于中晚熟品种中熟32和云红梨1号PAL与CHI只参与花青苷的合成启动;抗氧化酶POD、SOD活性变化在3个品种中与花青苷的积累均呈现一定的相关性,且POD和SOD在早白蜜中还参与了其氧化抑制;果实中可溶性糖的积累对于花青苷的生物合成有一定的促进作用。     

新疆红肉苹果不同时期果皮花青苷含量变化及其合成相关基因表达

利用pH示差法和实时荧光定量PCR测定红肉苹果夏红肉、红色之爱、克孜阿尔玛果实5个发育时期果皮中花青苷含量及其合成相关结构基因和转录因子的表达水平。结果表明:红肉苹果分别在盛花后30 d和60 d花青苷含量达到最高之后逐渐降低,在果实进一步成熟时其含量略有回升。通过实时荧光定量PCR测定红肉苹果果皮花青苷相关结构基因和转录因子的表达量,初步推测果皮花青苷积累与结构基因F3H、CHI和转录因子MYB10、bLHLH33的高水平表达有关。     

新疆红肉苹果杂种一代4个株系类黄酮含量及其合成相关基因表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果(Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf.)与‘富士’(M.domestica cv.Fuji)等苹果品种杂交后代株系间果实类黄酮合成差异的分子机理,为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以紫红2号及红脆1、2、4号等红肉程度存在明显差异的4个苹果株系发育后期的果实为试材,进行MYB10启动子基因型鉴定,并测定类黄酮组分和含量,分析类黄酮合成相关基因的表达。【结果】红脆1、2、4号MYB10启动子基因型均是R6R1型,而紫红2号启动子类型为R6R6型。红脆1号和紫红2号果实成熟期类黄酮含量分别为3.0 mg·g~(-1)和3.1 mg·g~(-1);紫红2号花青苷含量(23.9 U·g~(-1) FW)是红脆1号(12.2 U·g~(-1) FW)的2倍,其他类黄酮组分含量(1 635.3 mg·kg~(-1))仅是红脆1号的69%。紫红2号MYB10和UFGT等转录因子及花青苷合成基因在果实发育后期(花后110—125 d)均具有较高的表达量;红脆4号的MYB10虽然在果实发育后期(花后110—125 d)表达量较高,但b HLH3、TTG1、ANS和UFGT表达量较低。红脆1、2、4号类黄酮组分含量分别为2 355.0、1 247.5和1 337.5 mg·kg~(-1),差异显著;红脆1号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较高,而MYB16和MYB111表达量较低;红脆2、4号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较低,而MYB16和MYB111转录因子表达量较高。【结论】MYB10、b HLH3和TTG1等转录因子及ANS和UFGT等花青苷生物合成结构基因在果实发育后期高水平表达,可能是导致紫红2号成熟期果肉花青苷含量高的主要原因,而MYB12、MYB16和MYB111等转录因子及DFR、FLS、LAR和ANR类黄酮生物合成相关结构基因的差异表达,可能是导致红脆1、2、4号等3个株系类黄酮组分及含量差异的主要原因。     

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为汉中黑稻起源及其花青苷合成机制提供分子遗传依据,通过分析汉中地区8个黑稻品种和其他植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因序列,利用PCR扩增8个黑稻品种查尔酮合成酶基因并测序,使用DNAMAN和MEGA5.0软件分别对水稻的CHS基因外显子序列进行比对和不同物种间的聚类.结果表明:水稻种内存在4个多态位点,8种黑稻中存在3个多态位点,比对CHS氨基酸序列,仅黑宝品种存在1个氨基酸突变.经聚类分析,8种黑稻亲缘关系最近,与籼稻聚为一类,然后与粳稻聚在一起,禾本科植物CHS同源性很高.结论:CHS是一个古老的基因,可作为种属鉴定的参考基因,CHS虽是花青苷合成的限速酶基因,但其序列的变异可能与黑稻花青苷的合成无相关性.     

基于转录组分析ABA促进葡萄花青苷积累相关基因

【目的】分析参与调控ABA促进葡萄着色的相关基因,探讨ABA促进葡萄果实花青苷积累的分子机制。【方法】以‘红巴拉多’葡萄为试材,在转色前期（约花后6周）使用300 mg∙L^-1 ABA对果穗进行浸果处理,以清水处理为对照。观察表型,并利用超高液相色谱质谱联用仪（UPLC-MS）测定花青苷组分及含量,再利用转录组测序技术从分子水平对ABA促进花青苷积累的机制进行生物信息学分析。【结果】外源ABA处理3 d后,葡萄果实着色明显加深,花青苷种类和含量增多,其中芍药素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-葡萄糖苷两种单体花青苷含量增加最为显著。分析ABA处理18 h和3 d后葡萄果实转录水平的差异,并通过KEGG富集分析发现了11个ABA信号通路基因以及52个与花青苷生物合成和转运相关的基因差异表达,它们均在外源ABA处理后表达上调。通过将差异基因与葡萄转录因子库进行比对,共发现297个转录因子差异表达。进一步分析差异转录因子表达模式,筛选与VvMYBA1表达模式相近的转录因子,发现15个MYB、bHLH、bZIP、NAC、Dof、HD-ZIP等家族的转录因子,其可能参与调控花青苷生物合成。启动子顺式作用元件分析表明,大部分筛选到的差异基因启动子中含有ABRE元件,说明这些差异表达基因的启动子可能为ABA诱导型启动子。对部分候选基因的表达模式进行实时荧光定量（qRT-PCR）分析,证实了RNA-seq的准确性。【结论】ABA促进葡萄花青苷积累涉及11个ABA信号转导、52个花青苷合成和转运相关基因,15个转录因子可能参与调控了这一生物过程。研究结果为揭示ABA促进葡萄花青苷积累的分子机制提供了一定基础。     

黑穗醋栗果实中花青苷合成与PAL活性的关系

以黑穗醋栗优良品种"布劳得"为试材,对其果实中花青苷积累与PAL活性的关系进行了系统研究.结果表明:果实发育初期花青苷含量较低,果实发育后期花青苷大量合成,采收时花青苷含量最高.PAL不是穗醋栗果实中花青苷合成的关键酶,但其活性对花青苷积累有一定影响.     

UV-A诱导大豆芽苗菜下胚轴中花青苷积累的分子机理

【目的】研究长波紫外光（UV-A）、白光（W）和蓝光（B）对大豆芽苗菜下胚轴中花青苷含量、花青苷合成相关酶活性、花青苷合成途径相关基因及光受体基因表达量的影响,以探明UV-A诱导大豆芽苗菜下胚轴中花青苷生物合成的分子机理,为光质调控技术应用于大豆芽苗菜工业化生产提供理论依据。【方法】以大豆‘东农690’为试材,以黑暗培养为对照,连续的UV-A、白光（W）和蓝光（B）光照培养作为试验处理,在处理0 h、12 h、24 h和36 h后各采样一次,分别测定花青苷含量,苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查尔酮异构酶（CHI）以及类黄酮半乳糖苷转移酶（UFGT）活性,相关基因（PAL、CHS、CHI、DFR、ANS、UFGT、MYB75、CRY1、CRY2、UVR8）表达量。花青苷含量采用分光光度法测定,苯丙氨酸解氨酶（PAL）及查尔酮异构酶（CHI）活性采用分光光度法测定,类黄酮半乳糖苷转移酶（UFGT）活性采用超高效液相色谱法（UPLC）测定。材料总RNA采用Trizol试剂法提取,基因表达量采用qRT-PCR测定。【结果】黑暗培养下的大豆芽苗菜子叶为黄色,而白光（W）、蓝光（B）和UV-A培养下的大豆芽苗菜子叶为绿色。与黑暗培养及其他光质处理相比,UV-A显著提高大豆芽苗菜下胚轴中花青苷含量;随着处理时间的延长,花青苷积累逐渐增加。0 h处理下,大豆芽苗菜下胚轴中花青苷含量较低,约2 U·g^-1FW。经36 h的UV-A处理,大豆芽苗菜下胚轴中花青苷含量达到最大值（43 U·g^-1FW）,显著高于黑暗及其他光照处理。0 h处理下,PAL和CHI酶活性较高。与黑暗培养及其他光质处理相比,24 h及36 h UV-A处理显著提高了PAL酶活性;12 h及24 h UV-A处理显著提高了UFGT酶活性。0 h处理下,不同处理间的花青苷合成相关基因表达均无差异。与黑暗培养及其他光质处理相比, UV-A处理36 h显著上调了MYB75、CRY1、CRY2及UVR8的表达,分别上调约12倍、30倍、6倍和2倍;UV-A处理12 h显著上调了花青苷合成相关结构基因（PAL、CHS、CHI、DFR、ANS、UFGT）的表达,分别上调约5倍、58倍、10倍、6倍、44倍和47倍。【结论】UV-A通过提高PAL、UFGT酶活性及上调花青苷合成和光受体相关基因的表达,诱导了大豆芽苗菜下胚轴中花青苷的积累。     

红肉苹果分裂素响应基因MdMYB308的克隆与表达分析

【目的】细胞分裂素是调控植物花青苷合成的重要激素,从新疆红肉苹果杂种一代优系‘紫红3号’中克隆得到分裂素响应基因Md MYB308,研究其在细胞分裂素调控苹果花青苷合成中的作用,为进一步完善红肉苹果育种的理论与技术体系提供参考。【方法】以红肉苹果‘紫红3号’(新疆红肉苹果与‘富士’杂交1代)的红色幼嫩叶片为外植体诱导的红色愈伤组织为试材,设计引物利用PCR克隆Md MYB308,对其进行生物信息学分析;并用不同浓度细胞分裂素处理,采用荧光定量PCR分析Md MYB308及花青苷合成相关基因的表达;通过酵母双杂交试验、荧光双分子互补试验验证Md MYB308与Mdb HLH3的互作关系。【结果】在‘紫红3号’中克隆获得Md MYB308全长,其包含768 bp完整的开放阅读框,编码255个氨基酸,预测其编码蛋白质分子量为28.37 kD,等电点为8.94;系统进化树分析表明,Md MYB308与At MYB4、Fa MYB1、At MYBL2在同一个进化枝上,氨基酸序列比对发现,Md MYB308蛋白存在EAR抑制序列;提高6-BA浓度有利于苹果愈伤组织花青苷的累积,与无细胞分裂素处理相比,1 mg·L~(-1) 6-BA处理愈伤花青苷合成结构基因Md CHS、Md DFR、Md UFGT与转录基因Md MYB10、Mdb HLH3的表达量升高,而Md MYB308表达被抑制;酵母双杂交与荧光双分子互补试验表明,Md MYB308与Mdb HLH3能相互作用。【结论】细胞分裂素(6-BA)可能通过抑制Md MYB308的表达影响Md MYB308与Mdb HLH3的结合从而促进花青苷的累积。     

汉中地区不同黑稻品种查尔酮合成酶基因的遗传变异分析

为汉中黑稻起源及其花青苷合成机制提供分子遗传依据,通过分析汉中地区8个黑稻品种和其他植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因序列,利用PCR扩增8个黑稻品种查尔酮合成酶基因并测序,使用DNAMAN和MEGA5.0软件分别对水稻的CHS基因外显子序列进行比对和不同物种间的聚类。结果表明:水稻种内存在4个多态位点,8种黑稻中存在3个多态位点,比对CHS氨基酸序列,仅黑宝品种存在1个氨基酸突变。经聚类分析,8种黑稻亲缘关系最近,与籼稻聚为一类,然后与粳稻聚在一起,禾本科植物CHS同源性很高。结论:CHS是一个古老的基因,可作为种属鉴定的参考基因,CHS虽是花青苷合成的限速酶基因,但其序列的变异可能与黑稻花青苷的合成无相关性。     

3类色系榉树叶色表达期色素含量变化规律研究

对秋季叶色为红色、黄色、绿色的3类不同色系榉树在叶色表达期的色素含量变化规律进行研究.结果表明,3类色系榉树的叶绿素和类胡萝卜素含量变化趋势相似,叶绿素含量随着秋季叶色变化而逐渐降低;类胡萝卜素含量则一直保持比较稳定的状态;3类色系榉树的花青苷变化存在显著差异,黄色和绿色系榉树花青苷呈逐渐降低趋势,而红色系则表现为先上升再下降的变化过程.可溶性糖变化趋势基本一致,均表现为叶色开始变化时上升随后开始下降的变化过程.3类色系榉树的总叶绿素与类胡萝卜素含量的比值变化趋势无显著差异;但总叶绿素与花青苷含量的比值变化特点不同,黄色和绿色系随着叶色变化,比值表现为快速下降—平稳—快速下降三个阶段;而红色系则一直保持快速下降趋势.可溶性糖含量与花青苷的大量合成显著正相关,相关系数达0.957.红色系榉树的叶色表达与花青苷含量变化显著相关,黄色系榉树的叶色表达与较大的叶绿素含量变化量和叶绿素与类胡萝卜素的比值变化量密切相关,绿色系榉树的叶色表达则与很高的叶绿素含量有关.     

ABA、GA3和NAA对蓝莓生长发育和花青苷积累的影响

为了探讨植物激素对蓝莓果实生长发育及花青苷的影响,以蓝丰为试材,分析了在白果期进行脱落酸(ABA,600 mg/L)、赤霉素(GA3,30 mg/L)、α-萘乙酸(NAA,200 mg/L)、清水(CK)处理后,果实生长发育和花青苷代谢相关物质的变化情况.结果表明:在蓝莓果实开始转色到成熟的过程中,花青苷的含量与果糖和葡萄糖的含量呈极显著的正相关关系,与类黄酮的含量呈显著的负相关关系.与CK相比,ABA能促进果实软化,显著提高果实花青苷、果糖、葡萄糖的含量,成熟时分别达3.01、13.22和35.51 mg/g;NAA抑制总酚、类黄酮含量的积累,显著降低单果质量;GA3能显著提高果实单果质量和可溶性固形物的含量.NAA和GA3能减少花青苷的积累,但是效果不显著,成熟时花青苷质量分数均为2.29 mg/g.