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菊花花青素苷依光合成的分子机制

来源：花匠小妙招时间：2025-01-08 06:12

花青素苷是使花朵呈色的重要色素之一,其合成与积累过程与植物发育和外部环境条件密切相关,但是目前环境因子对花青素苷生物合成调控的分子机制尚未得到清楚的解析。光是影响花青素苷生物合成最重要的环境因子之一,通过适当调控观赏植物生长的光照条件可以显著提高其观赏价值和经济价值。因此,解析光照调控花青素苷生物合成的分子机制具有理论价值和实际意义。菊花(Chrysanthemum xmorifolium Ramat.)是世界著名花卉,花色表型变异十分丰富,其简单的色素代谢背景和呈色过程中对光照的高度敏感性使其成为研究花青素苷依光合成分子机制的理想材料。目前对菊花花青素苷依光合成的研究多集中在表型和生物化学分析层面,从分子水平上解析光照如何诱导花青素苷生物合成途径上关键结构基因的表达则较少报道,并且调控结构基因表达的关键调节基因也尚未被鉴定和分离,限制了通过调节光照条件对菊花花色进行改良的分子育种研究。本研究以对光照条件高度敏感的紫色系菊花品种‘丽金’为研究材料,对遮光导致褪色的样品中的色素成分及含量进行对比分析,并通过一系列生物信息学和基因表达分析解析了菊花花青素苷依光合成的分子机制。本研究获得的主要结果如下。1.对‘丽金’的头状花序和叶片分别进行遮光处理,以正常光照处理和全株遮光分别作为阳性和阴性对照。花色表型变化的分析结果表明,3组遮光处理下舌状花均明显褪色,且花序遮光处理下的褪色比叶片遮光处理更显著；色素分析结果表明,其舌状花中含有2种矢车菊素衍生物和5种黄酮衍生物,并且3种遮光处理下舌状花中花青素苷的相对含量随花序发育呈现“先上升后下降”的趋势,下降的显著程度与花色表型的分析结果一致。上述结果说明随花序发育,光照显著影响‘丽金’舌状花中2种矢车菊素苷组分和含量的变化；其头状花序和叶片均能响应光照并影响花青素苷的生物合成,但花序比叶片的感光能力更强：花序发育早期是花青素苷生物... （共166页)