桃不同品種花瓣和葉片呈色變化過程中花色苷合成途徑的相關(guān)基因表達(dá)差異性研究.pdf

1、紅葉桃春季新葉初發(fā)時葉色紅艷，在夏季高溫下會出現(xiàn)“返青”現(xiàn)象，且隨著葉齡的增加，基部葉片葉色逐漸由暗紅轉(zhuǎn)綠，花色苷含量下降。與之相反，許多早熟桃品種為夏秋季紅葉型，在果實(shí)采收前葉色濃綠，夏季果實(shí)采收后從新稍基部葉片開始出現(xiàn)花色素苷的大量積累，葉片從葉柄、主脈開始并沿葉脈逐漸變?yōu)樽霞t色，葉色變化極為豐富，其特殊的呈色期在園林應(yīng)用中有一定開發(fā)前景，也對豐富彩葉植物呈色機(jī)理研究具有重要的理論價值。本研究以‘紅葉桃’、‘筑波5號’兩個紅葉桃品種

2、以及‘早美’、‘春蕾’兩個典型的夏季葉片轉(zhuǎn)紅的早熟桃品種為試材，綠葉桃（‘桃花2號’和‘京蜜’）為對照，對其3個時期的桃花（初花期、盛花期、末花期）及生長季（5～9月）葉片花色苷含量和顏色變化等生理指標(biāo)、花色苷合成途徑中后四步基因的表達(dá)分析的變化進(jìn)行比較分析。所研究的基因包括:flavanone3-hydroxylase（F3H），dihydroflavonol4-reductase(DFR),leucoanthocyanidin di

3、oxygenase(LDOX)和UDP-glucose: flavonoid3-O-glucosyltransferase（UFGT）。探討了不同呈色類型的桃品種的花色、葉色變化相關(guān)生理機(jī)制與基因表達(dá)差異的相關(guān)性。主要的研究成果如下:
　　 1、根據(jù)Genbank上發(fā)表的相近物種花色苷合成途徑中UDP-葡萄糖:類黃酮-3-O-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因（UFGT）的序列信息（櫻桃Prunus avium; GU990530.1），設(shè)計了

4、4對特異引物，并采用PCR方法對紅葉桃中的同源基因進(jìn)行了擴(kuò)增，將獲得的各基因片段克隆至pMD18-T載體后轉(zhuǎn)化E coli DH5α經(jīng)PCR鑒定后進(jìn)行了序列測定，獲得了紅葉桃UFGT基因的ORF區(qū)全長序列。將得到的基因的編碼框序列及推導(dǎo)出的氨基酸序列與GenBank中公布的相應(yīng)序列進(jìn)行同源性比較，并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。分析與多種果樹同源基因的進(jìn)化關(guān)系表明，桃UFGT基因分別與不同樹種的同源基因表現(xiàn)出較高的相似性，在進(jìn)化上具有一定的隨機(jī)性。<

5、br>　　 2、為探討桃花呈色與花色苷途徑中相關(guān)基因表達(dá)之間的聯(lián)系，本試驗(yàn)利用熒光定量PCR技術(shù)對花色苷合成途徑中4個相關(guān)基因（F3H、DFR、LDOX、 UFGT）在3個桃品種（‘紅葉桃’、‘京蜜’、‘春蕾’）花發(fā)育過程中的表達(dá)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，花色苷合成途徑中相關(guān)基因?qū)τ谔一ǖ幕ㄉ蘸铣珊突ㄉ男纬纱嬖谙嚓P(guān)聯(lián)系，F(xiàn)3H、DFR和UFGT基因與花色苷含量有較好的正相關(guān)關(guān)系，而LDOX基因可能與桃花色的形成無直接關(guān)系。本研究結(jié)果為

6、深入了解桃花發(fā)育的分子機(jī)理和認(rèn)識相關(guān)基因在桃花呈色過程中的作用奠定了基礎(chǔ)。
　　 3、本試驗(yàn)利用熒光定量PCR技術(shù)對花色苷合成途徑中4個相關(guān)基因在6個品種的桃葉片生長季節(jié)的表達(dá)進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明花色苷含量與桃葉色的變化存在緊密關(guān)系，葉片花色苷含量的變化與CIELAB表色系統(tǒng)中a*值呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系?；ㄉ蘸铣赏緩街邢嚓P(guān)基因的表達(dá)水平與葉片花色苷含量呈正相關(guān)，與葉片紅色的呈現(xiàn)有著緊密關(guān)系。本研究對于深入了解桃葉片呈色的分子機(jī)理