‘紫枝’玫瑰(Rosa rugosa ‘Zi zhi’)开花过程花青素相关化合物及代谢途径分析

【目的】分析‘紫枝’玫瑰5个开花时期花瓣中的花青苷、类黄酮苷和类胡萝卜素的种类和含量,推定‘紫枝’玫瑰花的花青苷代谢途径,为探讨玫瑰花色的呈色机理和花色育种提供参考。【方法】以‘紫枝’玫瑰不同开花时期的花瓣为试材,用高效液相色谱(HPLC)和超高效液相色质联用分析法(UPLC-DAD-Q-TOF-MS)对其花青苷、类黄酮苷和类萝卜素进行结构推定和定量分析,结合化学反应过程推测‘紫枝’玫瑰花青苷代谢途径。【结果】在‘紫枝’玫瑰中鉴定出8种花青苷、16种类黄酮苷和β-胡萝卜素,没有检测到叶黄素;花青苷主要以芍药素、飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素的双糖苷为主,四类花青苷都在花蕾期和初开期相对含量最高;检测到芍药苷的两种甲基化衍生物,没有发现飞燕草苷的甲基化衍生物;类黄酮苷以槲皮素和山萘酚的糖苷化、酰基化和甲基化的衍生物为主。定量分析显示,芍药苷和飞燕草苷占‘紫枝’玫瑰总花青苷含量的90%以上;芍药苷含量在‘紫枝’玫瑰开花过程中随花色变浅而降低,飞燕草苷在开花过程含量变化不大;芍药苷和飞燕草苷的比例(Pn/Dp)随花色变浅而降低。【结论】‘紫枝’玫瑰花中含有芍药素、飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素,这四类花青素在半开期之前完成全部积累,盛开期后只降解不合成。芍药素是形成‘紫枝’玫瑰花色的主要成分。‘紫枝’玫瑰的花青苷代谢途径中,甲基酶(Rr AOMT)的催化作用有底物特异性。     

环境生态因子对牡丹花色及光合特性的影响

以"肉芙蓉"牡丹为试材,对露地和温室条件下各时期(从鳞芽萌动到开花)环境生态因子、光合特性和花色素苷含量进行了测定。结果表明:露地和温室条件下的环境生态因子差异明显,温室中大气均温较露地高2.8℃,有效积温高62℃,空气相对湿度高10%,昼夜温差小4.78℃,光照时数少2.2 h,光照强度低7 710.4 lx,导致温室牡丹净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)极显著下降,分别下降60%,16.4%和17.5%;胞间CO2浓度(Ci)增加227%,花色素苷含量下降39.3%。     

不同果袋对红阳猕猴桃果实色泽及花青苷合成相关基因表达的影响

【目的】探讨不同类型果袋对低纬度地区（广西）红阳猕猴桃果实色泽及花色苷合成相关基因表达的影响。【方法】以红阳猕猴桃为试材，采用4种不同类型果袋（复合袋、黄袋、黑袋、白袋）套袋处理，研究了各处理不同时期果实的中果皮叶绿素、类黄酮含量和色差值，内果皮花色苷、可溶性糖、可溶性淀粉含量、色差值和花色苷合成相关基因表达情况。【结果】白袋处理的内果皮花色苷含量、a值、h值和中果皮的L值较低，显著低于黑袋和复合袋处理，中果皮叶绿素含量较高，白袋处理促进了中果皮叶绿素含量的增加，降低了内果皮花色苷着色，其花色苷合成结构基因AcCHI和AcDFR2和AcF3GGT1在多个采样时期的表达量均为最低。复合袋处理内果皮花色苷含量较高、中果皮叶绿素含量较低，与a值、b值、色度角相对应，同时提高了内果皮和中果皮的可溶性糖含量，复合袋一方面促进了内果皮着色，另一方面抑制了中果皮叶绿素合成，同时其内果皮AcF3GT1表达量除140 d外均显著高于其他处理。黄袋和黑袋处理整体效果介于白袋和复合袋之间。【结论】套复合袋处理的果实叶绿素含量降低，果肉呈现黄绿色，花色苷含量提高，红色更为凸显，其AcF3GT1表达量显著提高，...     

硝酸银对‘凤丹’牡丹愈伤组织褐变过程中酚类物质及相关酶活性的影响

以‘凤丹’牡丹组织培养获得的增殖幼苗为材料,在含有0~5.0 mg·L^-1硝酸银的初代培养基中进行培养后,通过测量总酚含量、单体酚种类及其含量的变化和相关酶活性变化,确定不同浓度的硝酸银对抑制愈伤组织褐化的作用。结果表明,培养基中加入硝酸银能明显减轻褐变,其中2.0 mg·L^-1的综合效果最好且对组培苗正常生长无影响;硝酸银对组培苗褐变过程中产生影响的单体酚有绿原酸、芦丁、香豆酸、对香豆酸、表儿茶素、二氢槲皮素。愈伤组织中总酚含量与褐变等级呈现极显著相关性（P<0.01）,过氧化物酶（POD）活性与褐变程度呈现显著负相关(P<0.05),多酚氧化酶（PPO）活性与褐变程度呈现显著正相关(P<0.05)。     

‘凤丹’牡丹PoERF113基因的克隆及表达分析

为克隆‘凤丹’(Paeonia ostii)花瓣衰老相关基因PoERF113的序列,分析其编码蛋白性质,探索其在不同发育时期花瓣、不同组织和不同品种的表达模式及对乙烯的响应,采用RT–PCR技术,从‘凤丹’牡丹中克隆到花瓣衰老相关基因PoERF113。该基因属于AP2/ERF家族,其开放阅读框(ORF)为636bp,编码1个由211个氨基酸残基组成的蛋白,含有1个AP2保守结构域,不包含跨膜结构,蛋白相对分子质量约为53 000,理论等电点(pI)为5.13,为不稳定蛋白,具有亲水性;qRT–PCR分析结果表明,PoERF113基因在露色期、初开期、半开期、盛开期、始衰期、衰败期均有表达,主要在‘凤丹’露色期的花瓣和叶片中表达;在早花‘凤丹’突变株系中表达量最高;PoERF113基因在早花‘凤丹’突变株系与‘凤丹’中的序列相同,不存在碱基差异;PoERF113基因对乙烯有响应,其表达量随处理时间和生育进程的延长呈逐渐升高的趋势,推测该基因可能与乙烯诱导后导致花衰老进程相关。     

秦岭地区‘凤丹’牡丹居群果期相关性状的表型多样性研究

为了解位于陕西境内秦岭地区的‘凤丹’牡丹居群果期相关性状的表型多样性变异,对8个居群的叶、果的8个质量性状和14个数量性状进行了系统观察。结果表明:‘凤丹’牡丹株形在居群间与居群内均存在变异,而分枝类型、新枝颜色、叶形、果实颜色等仅在居群间存在明显变异,居群内趋于一致性;数量性状上,除单果荚长度外其他均在居群间和居群内存在显著差异。8个居群间不同数量性状的平均变异系数存在一定差异,其中坐果量、单果内种子数、单果荚长度变异较大,单果荚宽度、种子径长变异较小。分析环境因素与所选性状的相关性可知,‘凤丹’牡丹的单果内种子数对纬度存在极显著的负相关,与年均温存在极显著的正相关。     

红花檵木叶色变化过程中叶形态特征和色素含量变化

红花檵木是一种在园林绿化上广泛应用的彩叶植物,夏季叶片会出现"返青"现象,导致观赏价值降低。本文对红花檵木红叶和绿叶、红花檵木回复突变的绿叶以及檵木叶片的叶形态特征和色素含量进行了研究,结果表明:①檵木的叶鲜重、干重、含水量和叶面积都比不同类型的红花檵木叶片下降,但是单位面积的鲜重、干重和含水量增加,质体色素含量和花青苷含量及其各类色素间比值与红花檵木转绿和复绿的叶片相近;②回复突变的红花檵木叶鲜重、含水量、比叶重、叶面积和色素特征等特征均与转绿叶片相似;③红叶转绿后,叶鲜重和叶含水量显著下降,但是叶干重显著增加,各种质体色素含量上升,花青苷含量急剧下降,说明红花檵木转绿过程中逐渐失水,并伴随新物质的积累。     

不同颜色锦绣杜鹃花瓣中花青素苷组成及呈色机制

以5个不同花色的锦绣杜鹃品种为研究材料,通过超高效液相色谱-离子淌度-四极杆飞行时间质谱联用仪(UPLC-Q-TOF-MS)方法对其花瓣中含有的花青素苷成分和含量进行分析.结果表明,5个样品花瓣中含有的花青素苷组成和含量存在明显差异.矢车菊素类糖苷是锦绣杜鹃的主要糖苷类型,紫粉色的粉鹤品种和紫红色的紫鹤品种中含有的花青...     

温度对采后‘红富士’苹果果皮色泽、色素及其相关酶活性变化的影响

以‘红富士’苹果为试材,研究不同贮藏温度下‘红富士’苹果果皮色泽、色素含量及其相关酶活性的变化,为‘红富士’苹果的贮藏保鲜提供技术依据及理论参考。设定2种贮藏温度,为0℃与20℃,研究2种贮藏温度下‘红富士’苹果果皮色素花青苷、叶绿素、类胡萝素含量的变化及色泽指标(L、a/b)的变化,以及不同贮藏温度下花青苷合成相关酶(PAL、CHI、DFR、UFGT)活性及花青苷降解相关酶(PPO、POD)活性的变化。结果表明:①与20℃贮藏相比,0℃贮藏促进果皮花青苷的采后再合成并延缓花青苷采后降解;延缓果皮叶绿素的降解;抑制果皮类胡萝素的积累;延缓色泽指标(L、a/b)的下降。②在采后贮藏过程中,果皮的PAL和UFGT活性都呈先升高后下降的变化,CHI和DFR的活性都呈下降的变化趋势;花青苷的合成与果皮PAL和UFGT活性密切相关,而与果皮CHI和DFR的活性变化关系不大。③贮藏期间,‘红富士’苹果果皮PPO和POD活性都呈升高后下降的变化趋势,但低温推迟酶活性峰的时间;0℃下POD活性高峰显著高于20℃的,而两温度间PPO活性高峰差异不显著。在采后贮藏过程中,0℃低温贮藏延缓果皮色泽、色素含量的变化,可较好地保持‘红富士’苹果果皮外观品质。     

盐处理及套袋处理对‘摩尔多瓦’葡萄果实品质及花色苷合成相关基因的影响

为了探究盐胁迫和套袋处理对环渤海产区葡萄果实果皮总花色苷的含量及花色苷合成相关基因表达的影响,本试验以天津地区耐寒耐旱的多年生露地栽培‘摩尔多瓦’葡萄为试验材料进行3‰盐溶液和套袋处理,检测葡萄果实的可溶性固形物、总花色苷及总酚含量等一系列的生理指标,采用实时荧光定量PCR技术检测果皮中花色苷合成相关基因的转录表达水平。结果表明：成熟时,与对照相比,套袋和盐处理的果实可溶性固形物含量分别提高8%和4%,可滴定酸含量分别是对照的0.79倍和1.14倍,总酚含量分别是对照的0.80倍和1.06倍,花色苷含量分别降低了22%和45%,花色苷合成相关基因LDOX和UFGT的转录水平下调,影响无色花青素向有色花色素的转变,以及有色花色素与各种单糖结合形成花色苷。综上,套袋处理有利于葡萄果实可溶性固形物含量的增加,但影响了果皮花色苷的合成和积累。盐处理影响葡萄果实可溶性固形物含量的增加及果皮花色苷的合成和积累。     

6个朱砂梅品种花色苷合成结构基因及转录因子编码基因的表达模式分析

为明晰朱砂梅品种群梅花花色表型差异形成的分子调控机制,以花色由浅至深呈梯度变化的6个朱砂梅品种为试验材料,利用色差仪和分光光度计测定不同品种盛花期花瓣的花色表型及花色苷含量,通过荧光定量PCR及相关性分析,对花色苷合成结构基因(PmCHS、PmCHI、PmF3H、PmF3′H、PmDFR、PmANS、PmUFGT)及转录因子编码基因(PmMYB1、PmbHLH3)的转录特性进行探究。结果表明,各品种间花瓣花色苷含量与花色红度的变化趋势一致;PmMYB1、PmbHLH3、PmF3′H、PmDFR、PmUFGT的相对表达量与花色苷含量呈极显著正相关;转录因子编码基因PmMYB1与PmbHLH3的相对表达量呈极显著正相关,且均与结构基因PmF3′H、PmDFR、PmUFGT的表达水平呈显著或极显著正相关。推测转录因子编码基因PmMYB1PmbHLH3通过正向调控结构基因PmF3′H、PmDFR和PmUFGT的表达从而调控朱砂梅花瓣的呈色。     

‘红早酥’梨花青苷合成相关基因的克隆及表达分析

以‘早酥’梨(Pyrus bretschneideri Rehd.)及其红色芽变‘红早酥’梨为试材,采用同源克隆方法,分别从这2种材料的果皮中,得到花青苷生物合成途径中3个关键结构基因PbCHS、PbDFR、PbUFGT和2个调控基因PbbHLH、PbMYB10的cDNA编码区序列。生物进化树分析表明,这5个花青苷合成相关基因序列与其他植物均具有较高的同源性。通过荧光定量PCR,研究花青苷合成基因在不同幼嫩组织器官中的表达情况。结果表明,大部分基因在‘红早酥’梨的幼叶、叶柄、花瓣、幼果、花梗中的表达量均高于‘早酥’梨,其中PbUFGT和PbMYB10在二者中的表达差异尤为显著。     

NAA和ABA处理对‘京优’葡萄花色苷生物合成相关基因表达的影响

为人工调控花色苷合成,以‘京优’葡萄为实验材料,应用液相色谱-质谱（HPLC-MS）技术和荧光定量PCR,研究了萘乙酸（NAA）和脱落酸（ABA）处理对葡萄果皮花色苷积累及其生物合成相关基因表达的影响。结果表明：在‘京优’葡萄果皮中,可检测到16种花色苷;ABA处理的花色苷含量高于对照,NAA处理低于对照,并且ABA处...     

CO2浓度增高对盆栽牡丹品种‘凤丹白’生长及光合特性的影响

在开顶式塑料薄膜气室设施条件下,通过LI-6400便携式光合测定系统测定,研究4年生盆栽牡丹品种‘凤丹白’生长和叶片净光合速率对高CO2浓度的响应。结果表明：在各自生长环境下,处理组OTC1[（1000±100）μmol/mol CO2]和OTC2[（700±100）μmol/mol CO2]的净光合速率在整个处理期间均高于对照组CK[（400±50）μmol/mol CO2]。处理30d时日平均净光合速率,OTC1和OTC2分别比CK高125.78%、73.29%;处理60 d时,OTC1和OTC2分别比CK高135.34%、117.71%;处理90 d时,OTC1和OTC2分别比CK高261.10%、71.01%;处理120 d时,OTC1和OTC2分别比CK高239.49%、73.02%。生长量方面,处理60 d时,OTC1和OTC2的株高、单叶面积、基茎、株鲜质量、株干质量分别比CK增加8.61%、16.68%、2.56%、9.48%、9.63%和4.12%、6.35%、0.64%、5.56%、7.08%;处理120 d时,OTC1和OTC2的分别比CK增加8.41%、9.64%、2.50%、14.76%、9.20%和5.88%、12.90%、1.87%、10.52%、7.78%。CO2浓度增加,导致牡丹品种‘凤丹白’叶片气孔导度、蒸腾速率降低,水分利用率显著提高。     

外源6-BA对葡萄果实花色苷含量及相关基因表达的影响

【目的】阐明6-BA对葡萄果实花色苷含量及其生物合成相关基因表达的影响,为提高葡萄果实花色苷含量的研究提供参考。【方法】以‘梅洛’葡萄为试材,对其进行不同质量浓度(0,100,200,400mg/L)6-BA处理,研究6-BA对葡萄果实花色苷含量及其合成相关基因表达的影响,分析花色苷含量与其合成相关基因表达量的相关性。【结果】100mg/L 6-BA处理可提高葡萄果实花色苷含量,花后110d达到最大,为5.21mg/g;100mg/L 6-BA处理葡萄果实PAL、CHS1、F3′H、UFGT基因的表达量在花后90d显著提高,200mg/L 6-BA处理F3′5′H基因的表达量显著提高,400mg/L 6-BA处理则相反。相关性分析表明,100mg/L 6-BA处理葡萄果实花色苷含量与CHS1、UF-GT基因相对表达量呈显著正相关,200和400mg/L 6-BA处理组花色苷含量与PAL基因相对表达量呈显著和极显著正相关;100和400mg/L 6-BA处理组MybA1与UFGT的相对表达量呈显著正相关。【结论】低质量浓度6-BA处理有利于提高果实花色苷含量,在果实着色后期可影响花色苷合成相关基因的表达。     

‘月月粉’月季NAC家族全基因组鉴定及皮刺发育相关成员的筛选

【目的】从‘月月粉’月季全基因组中鉴定NAC家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究‘月月粉’NAC的潜在功能提供理论基础,筛选可能参与皮刺发育的候选基因。【方法】以拟南芥NAC氨基酸序列为参考,利用双向Blast及HMM结构域检索筛选RcNAC;对筛选成员进行理化性质、亚细胞定位、序列特征、顺式元件和系统进化分析;基于已释放转录组数据,分析RcNAC在不同组织器官,和不同逆境处理条件下的表达特性;同时通过‘月月粉’不同发育阶段皮刺组织转录组测序,筛选与皮刺发育可能相关的RcNAC。【结果】共鉴定得到116个RcNACs,均含有完整典型的NAM保守结构域,其编码蛋白包含69—713个氨基酸,等电点从4.43—9.54,分子质量从7.87—79.99 kD,81个RcNACs被预测定位于细胞核内;115个RcNACs在7条染色体上不均匀分布,1个RcNAC未明确位置信息;系统进化树分析将AtNACs、OsNACs和RcNACs聚为21类;在不同组织器官中,116个RcNACs表达模式各异,遭受水胁迫和感染灰霉病之后,31个RcNACs表达量发生变化;在衰老的花组织中,6个RcNACs表达量上升;皮刺转录组数据中检测到53个RcNACs,其中26个RcNACs为差异表达基因。【结论】基于已有转录组数据分析,RcNACs协同调控植物组织发育及逆境胁迫响应;结合皮刺转录组数据,部分成员可能参与皮刺细胞增殖、次生细胞壁生物合成及细胞程序性死亡等过程,可作为皮刺发育相关候选基因进行深入研究。     

忍冬开花过程中花青苷组成及含量的变化

【目的】探讨忍冬属(Lonicera Linn.)植物花朵中花青苷的种类及开花过程中含量的变化,为忍冬花色育种提供依据。【方法】以忍冬(L.japonica Thunb.)、‘火焰’忍冬(L.×heckrottii Rehd.‘Huoyan’)、‘格雷姆’忍冬(L.periclymenum L.‘Geleimu’)、贯月忍冬(L.sempervirens L.)和‘台尔曼’忍冬(L.×tellmanniana)5种藤本植物为材料,采用高效液相色谱-二极管阵列检测技术(HPLC-DAD)、高效液相色谱-电喷雾离子化-质谱联用技术(HPLC-ESI-MSn),对各材料开花过程中的花青苷进行定性及定量分析。【结果】在开花过程中,5种忍冬属植物花色变化明显,但在忍冬花朵中未检测到花青苷存在,在‘火焰’忍冬、贯月忍冬、‘格雷姆’忍冬和‘台尔曼’忍冬中共检测到4种花青苷,分别为矢车菊素3,5-二葡萄糖苷、矢车菊素3-葡萄糖苷、芍药花素3,5-二葡萄糖苷和芍药花素3-葡萄糖苷,其中矢车菊素3,5-二葡萄糖苷为主要花色素成分。5种忍冬属植物在不同开花阶段花青苷种类基本一致,但含量均有较为明显的变化。【结论】5种忍冬属植物的花青苷组成及含量变化与其花色转变相一致,可为忍冬花色育种提供参考。     

CO2浓度增高对盆栽牡丹品种‘凤丹白’生长及光合特性的影响

在开顶式塑料薄膜气室设施条件下,通过LI-6400便携式光合测定系统测定,研究4年生盆栽牡丹品种‘凤丹白’生长和叶片净光合速率对高CO2浓度的响应。结果表明:在各自生长环境下,处理组OTC1[(1000±100)μmol/mol CO2]和OTC2[(700±100)μmol/mol CO2]的净光合速率在整个处理期间均高于对照组CK[(400±50)μmol/mol CO2]。处理30d时日平均净光合速率,OTC1和OTC2分别比CK高125.78%、73.29%;处理60 d时,OTC1和OTC2分别比CK高135.34%、117.71%;处理90 d时,OTC1和OTC2分别比CK高261.10%、71.01%;处理120 d时,OTC1和OTC2分别比CK高239.49%、73.02%。生长量方面,处理60 d时,OTC1和OTC2的株高、单叶面积、基茎、株鲜质量、株干质量分别比CK增加8.61%、16.68%、2.56%、9.48%、9.63%和4.12%、6.35%、0.64%、5.56%、7.08%;处理120 d时,OTC1和OTC2的分别比CK增加8.41%、9.64%、2.50%、14.76%、9.20%和5.88%、12.90%、1.87%、10.52%、7.78%。CO2浓度增加,导致牡丹品种‘凤丹白’叶片气孔导度、蒸腾速率降低,水分利用率显著提高。     

葡萄中调控果皮颜色相关基因的研究进展

果皮颜色是影响葡萄及葡萄酒品质的重要指标之一,也是果实成熟过程中最明显的变化之一。类黄酮物质,特别是花色苷的合成对果实颜色具有至关重要的作用,它们的合成受到结构基因和调节基因的控制。从花色苷的生物合成途径展开,阐述了结构基因的种类、表达特性,调节基因的所属家族、调节特点等方面,特别介绍了MYB基因家族对结构基因的调控,以期为葡萄的颜色合成机理研究提供理论依据。     

红肉桃果实发育过程中果肉色素含量的变化

以红肉桃为主要研究对象,黄肉桃、白肉桃为对照,分析了盛花后35 d至果实成熟期间相关色素含量的变化。结果表明:随着果实的生长,果实中叶绿素a含量、叶绿素a/b比值、叶绿素总量在盛花后35 d最高,之后呈下降趋势;类胡萝卜素含量在果实发育早期最低,随果实发育不断上升;花色苷含量变化各品种之间差异较大,成熟时以红肉桃果实中花色苷含量最高,达0.48 mg/g,白肉桃含量最低,仅为0.05 mg/g。红肉桃果实中类胡萝卜素含量与花色苷含量呈显著正相关,叶绿素a/b比值与花色苷含量呈极显著负相关。试验结果说明,果实生长过程中各色素同时存在,只是不同生长阶段比例不同。在接近成熟时,黄肉桃中类胡萝卜素起主要作用,红肉桃中花色苷起决定作用。