‘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。     

玫瑰茄转录组测序及花青素合成相关基因表达分析

以玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa Linnaeus)花瓣和花萼为研究对象,采用Illumina Hiseq~(TM) 2500高通量测序技术,对花瓣和花萼进行转录组测序及花青素合成相关基因差异表达分析。结果表明,花瓣和花萼共获得13.94 Gb有效数据(clean data),Q30碱基百分比均达到93.0%以上;共获得1 399个差异表达基因(DEGs),包括65个上调基因,1 334个下调基因,且功能注释的基因有1 176个;筛选出了与花青素合成相关结构基因CHI、FLS、ANR、CHI在花萼中表达显著,FLS、ANR在花瓣中表达显著。本研究丰富了花青素相关研究,可为阐明玫瑰茄花青素合成机制提供理论依据。     

‘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。     

不同牡丹品种开花期间花瓣花青素和类黄酮组成的动态变化

[目的]牡丹(Paeonia suffruticosa)是中国传统名花之一,花色丰富,品种多样,通过测定不同花色品种在花朵开放期间花瓣花青素苷、类黄酮苷的种类和含量,并分析其动态变化规律,为牡丹花色的呈色机理及不同花色育种提供参考.[方法]选择5种不同花色的牡丹品种为试验材料,采集蕾期(S1)、露色期(S2)、盛开期(...     

梅花不同花色品种及开花阶段类黄酮代谢物测定与分析

【目的】花色是梅花（Prunus mume）极其重要的观赏性状,类黄酮是梅花花瓣中的主要色素,但目前关于梅花类黄酮化合物的组成及其与花色关系的研究较少。研究梅花类黄酮化合物可为梅花花色形成机理以及梅花类黄酮资源开发提供参考。【方法】本研究选取4个代表花色的梅花品种盛花期及两个品种花色变化关键时期花瓣作为试验材料,首先采用RHSCC比色卡比色法和色差仪测定不同品种各时期花瓣的花色表型,用高效液相色谱质谱联用技术（high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS）对各品种不同开花时期的类黄酮组成进行定性、定量研究,进一步通过Duncan检验和正交偏最小二乘判别分析不同花色品种间差异代谢物以及开花过程中与花色变化相关的类黄酮代谢物。【结果】在梅花花瓣中共鉴定出25种黄酮类化合物。其中,红色‘白须朱砂’和紫红色‘虎丘晚粉’的主要成分为花青素类化合物,‘白须朱砂’和‘虎丘晚粉’间矢车菊素及其衍生物含量存在差异。从大蕾期到盛花期,‘白须朱砂’红色逐渐变浅,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和芍药花素-3-O-葡萄糖苷的含量也逐...     

平阴玫瑰花芽分化期叶片矿质元素含量动态变化

分析了平阴玫瑰叶片中P，K，Ca，Mg，Fe，Cu，Zn，Mn，B共9种矿质营养元素在花芽分化的7个生长时期含量动态变化及其相关性。结果表明，在平阴玫瑰花芽分化期间P，K，Zn，Cu大体上呈下降趋势；Ca除现蕾前含量陡然下降外，随叶片成熟含量呈现上升趋势；Mg，Fe，Mn，B含量波动频繁且变化各异。P与K，Zn，Cu均达到极显著正相关；K与Fe，Zn，Cu也达到极显著正相关；Fe与Mn，Zn与Cu之间均达到极显著正相关。平阴玫瑰叶片中9种矿质营养元素含量按高低排序为：Ca〉K〉P〉Mg〉Fe〉Mn〉B〉Zn〉Cu。     

月季花青素苷相关R_2R_3-MYB蛋白基因的克隆和表达分析

【目的】花青素苷是月季花瓣呈红色或粉色的重要因素。R2R3-MYB蛋白是调控植物花青素苷合成的关键转录因子。从月季花瓣中克隆花青素苷调控相关的R2R3-MYB蛋白同源基因,并分析这些基因与月季花瓣颜色和花青素苷合成的关系,为花色基因工程改良奠定基础。【方法】根据植物花青素苷调控相关R2R3-MYB蛋白的保守序列设计简并引物,结合3'-RACE和Y-RACE方法从月季花瓣中扩增同源基因的全长编码序列。用植物第四(Sg4)和第六(Sg6)亚家族的R2R3-MYB蛋白、拟南芥次生代谢调控相关的R2R3-MYB序列和克隆基因的编码蛋白进行多序列比较和进化分析。通过比较不同颜色的月季花瓣中花青素苷含量和R2R3-MYB蛋白基因的表达水平,分析月季花瓣中R2R3-MYB蛋白基因与花青素苷调控的关系。【结果】从月季‘红胜利’的红色花瓣中克隆了2个R2R3-MYB蛋白基因(Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1,Gen Bank登录号分别为KJ664810和KJ664811)。序列分析表明,Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1蛋白均含有保守的R2R3-MYB结构域,分别与植物Sg4和Sg6 R2R3-MYB蛋白同源。Rh MYBs4-1具有Sg4 MYB蛋白典型的C1、C2抑制子和锌指结构。Rh MYBs6-1具有Sg6 MYB蛋白特有的(A/S/G)NDV和KPRPR(T/S)基序。表达分析显示Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1均在月季‘红胜利’的花瓣中高水平表达,在叶片和花药中表达水平很低。比较7种不同颜色月季花瓣中的花青素苷含量和Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1的表达水平,发现红色花瓣中花青素苷含量远高于其他材料,相应地,Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1均在红色花瓣中具有最高的表达水平。在粉红色月季花瓣中,花青素苷含量不到红色花瓣的10%,Rh MYBs4-1的表达水平极低,而Rh MYBs6-1的表达水平与红色花瓣相当。【结论】月季Rh MYBs4-1和Rh MYBs6-1分别编码Sg4和Sg6亚家族的R2R3-MYB蛋白,均在红色月季花瓣中高水平表达,可能是月季花青素苷合成和花瓣颜色的重要调控基因。     

紫菜薹花色苷组分鉴定及其稳定性和抗氧化性

【目的】鉴定紫菜薹色素中花色苷类物质种类及其组成,并研究其呈色稳定性和抗氧化活性,为紫菜薹及其色素的深加工和在食品加工中的广泛应用提供科学依据。【方法】采用高效液相色谱-光电二极管阵列检测-电喷雾电离质谱联用技术（HPLC-PDA-ESI-MS）分析紫菜薹色素提取物中花色苷组分,探讨pH值和SO₂对紫菜薹色素稳定性的影响,并采用自由基清除和还原能力测试等方法探讨其抗氧化能力。【结果】首次鉴定出紫菜薹中15种花色苷,主要由9种高度酰基化的矢车菊花色苷（矢车菊素 3-槐糖苷-5-丙二酰葡糖苷、矢车菊素 3-咖啡酰槐糖苷-5-丙二酰葡糖苷、矢车菊素 3-香豆酰槐糖苷-5-葡萄糖、矢车菊素 3-阿魏酰槐糖苷-5-葡萄糖、矢车菊素 3-香豆酰槐糖苷-5-丙二酰葡糖苷、矢车菊素 3-阿魏酰槐糖苷-5-丙二酰葡糖苷、矢车菊素3-芥子酰槐糖苷-5-丙二酰葡糖苷、矢车菊素3-(6′-丙二酰葡糖苷-2′-(6″-香豆酰-2″-羟基苯甲酰葡糖苷))-5-(6-丙二酰葡糖苷)、矢车菊素3-(6′-丙二酰葡糖苷-2′-(6″-阿魏酰-2″-羟基苯甲酰葡糖苷))-5-(6-丙二酰葡糖苷)）及2种非酰基化的单糖苷和二糖苷矢车菊（矢车菊素3-葡糖苷、矢车菊素3-槐糖苷-5-葡糖苷）组成,另含少量非酰基化单糖苷和二糖苷的飞燕草素（飞燕草素3-葡糖苷、飞燕草素3-葡糖苷-5-葡糖苷）,以及牵牛花素（牵牛花素3-葡糖苷、牵牛花素3-槐糖苷-5-葡糖苷）;紫菜薹色素pH稳定性与简单花色苷一致,酸性条件下较稳定,随着pH值的增加稳定性下降;但抗SO₂漂白稳定性高。紫菜薹色素清除自由基能力和氧化物的还原能力均随其浓度增加而增强,同等浓度下紫菜薹色素清除·OH能力与Vc相当（P>0.05）,还原能力低于Vc,而清除DPPH自由基能力强于Vc。【结论】紫菜薹含有丰富的高度酰基化和糖苷化的花色苷（呈片状紫色晶体光泽）,具有较高稳定性和很强抗氧化活性,是一种值得开发的新型功能性配料及花色苷应用产品资源。     

基于EST-SSR标记的贵州野生刺梨居群遗传多样性分析

【目的】通过分析评价贵州野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt)资源居群遗传多样性和遗传结构,为刺梨资源的保护和发掘利用提供科学依据。【方法】从刺梨EST-SSR引物中筛选扩增效果好、多态性较高的10对引物,对收集的12个野生刺梨自然居群(共255份资源)的遗传多样性及遗传结构应用POPGENE 1.31软件进行分析,并根据Nei’s标准遗传距离,利用NTSYS-pc2.10e软件对各居群进行聚类分析,同时进行Nei’s遗传距离与地理距离的Mantel相关性检验。【结果】居群内Shannon信息指数(I)为0.62—0.88,基因多样性指数(Nei’s)为0.40—0.52,且除福泉(FQ)和晴隆(QL)居群外,其余10个居群的多态位点百分率均为100%。此外,卡方检验显示12个居群在大多数位点上等位基因显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05),且居群内近交系数(F_(it))、总近交系数(F_(is))均为负值,居群间分化系数F_(st)平均值0.0403,居群间基因流N_(em)平均值为5.9484、遗传一致度GI为0.9068—0.9926、最大Nei’s遗传距离为0.0978。各自然居群间Nei’s遗传距离与地理距离存在显著相关性(r=0.2498,P=0.9512)。【结论】10对EST-SSR引物具有高度的多态性,可作为有效的遗传标记用于刺梨居群遗传多样性和遗传结构评价。贵州省野生刺梨自然居群内的遗传多样性较高,存在杂合度过剩的现象,且绝大多数的遗传变异发生在居群内;居群间具有基因交流频繁、遗传一致度高、Nei’s遗传距离小等特点。     

玫瑰查尔酮合酶CHS基因的克隆及生物信息学分析

本研究旨在克隆玫瑰查尔酮合酶CHS基因并对其进行生物信息学分析,以期为利用基因工程技术改变玫瑰花色、培育玫瑰新品种奠定良好基础。以玫瑰品种‘唐红’(Rosa rugosa‘Tanghong’)为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了玫瑰查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)基因的c DNA全长。经生物信息学分析,该基因全长1416 bp,开放阅读框1167 bp,编码389个氨基酸,其蛋白的分子式为C1899H3043N505O562S18,相对分子质量为42.518 k Da,等电点为6.12。该蛋白不稳定系数低于40,为稳定性蛋白,无信号肽和剪切位点存在。其蛋白质二级结构主要由42.16%的α螺旋、29.05%的随机卷曲、10.54%的β转角和18.25%的延伸链组成。系统进化分析表明,玫瑰CHS基因与同科植物月季、草莓亲缘关系最近,与其他科及同科其他属植物的亲缘关系较远。本研究首次克隆了玫瑰CHS基因,获得了其生物信息学相关信息,探明了CHS基因在类黄酮生物合成过程中的重要作用,为改良玫瑰花色提供了理论依据。     

不同加工工艺与收集时段对‘大马士革’玫瑰花水香气成分的影响

【目的】了解水蒸气蒸馏与共水蒸馏两种不同提取工艺以及不同收集时段对‘大马士革’玫瑰花水香气成分的影响,为玫瑰花水的合理加工及利用提供参考。【方法】通过固相微萃取取样,气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析,对各成分质谱通过计算机谱库(NIST/WILEY)检索和资料分析,然后结合文献进行人工谱图解析,对不同提取工艺以及不同收集时段的‘大马士革’玫瑰花水主要香气成分进行鉴定和定量。【结果】利用水蒸气蒸馏工艺提取的‘大马士革’玫瑰花水的香气成分在种类数量和相对含量上都高于共水蒸馏得到的‘大马士革’玫瑰花水,且香茅醇和苯乙醇的相对含量也都高于共水蒸馏得到的‘大马士革’玫瑰花水,因此水蒸气蒸馏提取的‘大马士革’玫瑰花水香气丰润,甜香味更浓郁,品质比共水蒸馏提取的‘大马士革’玫瑰花水更好。无论是共水蒸馏还是水蒸气蒸馏的‘大马士革’玫瑰花水都是在第二时段得到的醇类化合物的数量和含量最高。共水蒸馏以第二时段收集的花水玫瑰主体香气最强,水蒸气蒸馏的第一时段和第二时段收集的花水主体香气相当,因此共水蒸馏提取的‘大马士革’玫瑰花水以第二时段收集的花水(即第二个与鲜花等重量的花水)的质量最佳,生产上以收集第一时段花水(即第一个与鲜花等重量的花水)和第二时段花水为适;水蒸气蒸馏提取的‘大马士革’玫瑰花水以第一时段收集的花水(即第一个与鲜花等重量的花水)的质量最佳,生产上以收集第一时段、第二时段和第三时段花水为宜。【结论】水蒸气蒸馏提取的‘大马士革’玫瑰花水香气优于共水蒸馏提取的花水;生产上采用共水蒸馏工艺提取的‘大马士革’玫瑰花水以收集前两个时段的花水为宜,水蒸气蒸馏工艺提取的以收集前3个时段的花水为宜。     

切花月季主要产量性状的遗传相关与通径分析

对15个玫瑰品种进行了产量性状的遗传相关和通径分析。相关分析结果表明,单株花蕾数、分枝数、花瓣数与产量呈极显著相关;通径分析结果表明,单株花蕾数、分枝数和单个花蕾鲜样质量对产量形成的直接作用最大,这3个性状对产量的决定系数总和达0．9205,可以作为玫瑰育种的主要选择性状。