依据理化性质分析牡丹花色形成的影响因素

对5个不同花色的牡丹品种花瓣解剖结构、色素分布、理化性状及类黄酮合成相关基因的表达进行了观测与分析,结果表明:不同花色牡丹品种的表皮细胞形态存在差异,类黄酮和金属元素(Al和Fe)质量分数与牡丹花色值显著相关。类黄酮为主要影响因素,天竺葵素、矢车菊素和芍药素作为主要色素,槲皮素和木樨草素作为辅助色素,共同参与了红色系的形成;查尔酮、芹菜素、槲皮素和金圣草黄素影响了黄色花的形成。结合8个类黄酮生物合成相关结构基因的表达模式分析显示,CHI、DFR、ANS基因控制花青苷的合成,CHI、F3H、F3’H和FLS基因控制黄酮、黄酮醇以及查尔酮的合成,分别在红色及黄色品种中高表达。因此,牡丹不同花色的形成主要受相关基因表达以及类黄酮质量分数的调控,而金属元素(Al、Fe)和花瓣表皮细胞形态也能在一定程度上影响花色的呈现。     

金柑CHS和CHI基因的克隆及表达分析

为了研究查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)和查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)在金柑类黄酮合成过程中的作用,从金柑果实中克隆3个CHS和2个CHI编码基因,构建进化树进行聚类分析;同时采用紫外分光法测定类黄酮含量,并通过qRT-PCR(quantitative real time polymerase chain reaction)进行定量分析。结果表明,FmCHS1和FmCHS2与已知功能CHS紧密聚为一类,界定为CHS蛋白;FmCHS3单独聚类,界定为CHS-like蛋白。FmCHI1界定为类型ⅠCHI蛋白,具有CHI酶催化活性,参与类黄酮合成;FmCHI2界定为类型ⅣCHI蛋白,在拟南芥中与类型ⅠCHI蛋白互作,促进类黄酮合成。在金柑果实发育过程中,类黄酮含量在果皮中呈明显的下降趋势,而在果肉中呈先升后降的变化趋势。FmCHS1和FmCHI1在金柑果实发育中呈高表达模式,且与类黄酮积累模式最为接近。FmCHS1和FmCHI1可能直接参与了金柑果实类黄酮的合成;虽然FmCHI2没有催化功能,但与FmCHI1互作促进类黄酮的合成。     

镧对UV-B胁迫下大豆幼苗类黄酮影响:Ⅱ类黄酮成分影响

采用液相色谱法研究了La(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B:0.15 W·cm-2,0.45 W·cm-2)胁迫下大豆(Clycine max)幼苗类黄酮成分的变化的影响.结果表明,20 mg·LM-1La能明显提高大豆幼苗的类黄酮含量但不改变其成分;UV-B处理下大豆幼苗类黄酮含量增加但机理与La(Ⅲ)不同,低剂量UV-B(0.15 W·cm-2)下大豆幼苗类黄酮成分无变化,而高剂量(0.45 W·cm-2)下其成分产生调整,合成更多种类的黄酮类物质;La(Ⅲ)UV-B处理组类黄酮含量同对应的UV-B处理组近似,惟在各自对应时段的增幅前者大于后者.表明La(Ⅲ)具有提高大豆幼苗类黄酮含量、缓解UV-B辐射伤害的作用.     

La（Ⅲ）对查尔酮合成酶（CHS）结构影响的初步研究

现已明确类黄酮是植物响应UV-B辐射、减轻其伤害的重要物质,查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是影响类黄酮合成与积累的关键酶之一.     

芦笋类黄酮合成及调控基因表达的初步研究

【目的】了解芦笋类黄酮化合物的合成与调控模式,本研究基于绿芦笋品种格尔夫转录组,阐明芦笋类黄酮化合物的代谢途径及调控模式。【方法】基于模式植物中已阐明的黄酮和花色苷的合成途径与调控,利用绿芦笋品种格尔夫自交产生的雄(M)、雌(F)后代进行RNA测序及总黄酮和芸香苷的含量分析。【结果】商品笋时期,总黄酮和芸香苷含量是雄株大于雌株,并且检测到芸香苷和矢车菊苷合成途径共15个催化步骤的酶及33个同工酶基因,43个调控基因。【结论】预测Ao CA4H1、Ao ANS1、Ao CHI1为绿芦笋中类黄酮合成的重要基因,Aob HLH32、Ao MYB3、Ao MYB10,Ao MYB11;Ao WD 7等基因为重要的调控相关基因。该研究阐明了雌雄芦笋间类黄酮差异的调控机理,为绿芦笋全雄育种的优势、类黄酮含量的分子改良等提供基础。     

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。     

水杨酸对‘赤霞珠’葡萄总类黄酮、白藜芦醇含量及相关酶活性的影响

为研究水杨酸(SA)对‘赤霞珠’葡萄果皮中总类黄酮和白藜芦醇含量的影响。在花后10d,使用25、50、100mg/L的水杨酸(SA)对‘赤霞珠’葡萄果穗进行喷施处理,以喷施清水为对照,在果实发育过程中测定葡萄果皮白藜芦醇和总类黄酮的含量,分析不同浓度的水杨酸(SA)处理对果皮中总类黄酮和白藜芦醇含量及相关酶活性的影响。在赤霞珠葡萄发育过程中,果皮中总类黄酮的含量在花后35d最低,之后开始上升,直至成熟。白藜芦醇含量呈双峰型变化趋势,峰值分别出现在花后35和80d。且经不同浓度水杨酸处理后,总类黄酮和白藜芦醇含量均得到提高,其中分别以25和50mg/L水杨酸处理效果最好。与总类黄酮和白藜芦醇合成密切相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟基化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)活性随果实发育呈双峰型变化。相关性分析表明,白藜芦醇合成积累的关键酶是C4H、4CL。由此推断,外源水杨酸(SA)参与并调节了‘赤霞珠’葡萄果皮总类黄酮和白藜芦醇含量的积累及相关酶活性的变化。     

拟南芥种皮色素形成机制的研究进展

 类黄酮为拟南芥种皮的主要成色物质,其生物合成过程受到一系列基因的影响.这些基因中,一部分为结构基因(TT4、TT5、TT6、TT7、FLS1TT3，LDOX 和BAN)编码一些酶类参与到类黄酮的生物合成;一部分作为调控基因(TT1, TT2, TT8, TTG1, TTG2 和TT16)编码一些酶对生物合成途径起调控作用;另外一些基因（TT12, TT19）编码与色素转运、积累相关的蛋白质。这些基因中的一种或几种发生变异就能影响到类黄酮的生物合成，从而引起拟南芥种皮色泽的变异。在此，就拟南芥种皮的色泽变异及类黄酮生物合成机理作一介绍。     

不同光质下彩色甜椒果实色素含量的变化

以红(590～670 nm;吸收峰为640 nm)、蓝(420～510 nm;吸收峰为460 nm)和红蓝混合(红:蓝=3:1)色发光二极管(LED)以及普通日光灯(白光)为光源,就不同光质对彩色甜椒果实转色期色素含量的影响进行了研究.结果表明,红蓝混合光在促进叶绿素降解,类黄萝卜素和花青素合成上优势最明显,白光的效果最差.但白光有利于类黄酮的合成,红光、蓝光和红蓝混合光相对于白光都不同程度的抑制了类黄酮的合成.     

红蓝复合光对龙眼愈伤组织生长及 类黄酮代谢的影响

为探究红蓝复合光对龙眼胚性愈伤组织生长影响及对类黄酮代谢的调控机制,以龙眼胚性愈伤组织为试材,研究红蓝复合光配比对其生长、总黄酮和表儿茶素含量的影响,结合qPCR技术分析类黄酮合成相关酶基因DlCHS、DlLAR和编码光信号转录因子DlHY5基因的表达变化。结果表明,龙眼胚性愈伤组织在红蓝复合光配比为1∶9和2∶8时生长率较高,分别为1 107.50%、1 130.0%,生长状态也较好;红蓝复合光配比为1∶9,类黄酮含量和表儿茶素含量最高,分别为12.49 mg/g和2 187.54μg/g;当红蓝复合光配比为5∶5和3∶7时,DlCHS和DlLAR基因表达量较高,而DlHY5的表达量在红∶蓝=1∶9时达到最高值。红蓝复合光有利于龙眼胚性愈伤组织中类黄酮及表儿茶素合成,且蓝光比例越大越有利于次生代谢物质的合成。