光照对菊花花青素苷合成与呈色的作用
光照对菊花花青素苷合成与呈色的作用
花青素苷是高等植物体内主要的呈色物质,其合成受到植物内部发育状态和外部环境因子共同调控。光是影响花青素苷合成和呈色的主要环境因子之一。本研究通过对菊花的花序进行遮光和强光处理,诱导花色变异,比较不同处理下花色变异、总花青素苷含量和基因表达模式的影响,分离受光诱导的重要结构基因的启动子片段,初步解析菊花花青素苷合成途径受光调控的分子机理。本研究为光照调控植物花色的机理研究提供参考,对王利用不同的光照条件调控花色和提高花卉品质具有实际意义。本研究主要获得如下成果：1.在菊花‘丽金’8个不同花序发育阶段中总花青素苷含量随花序发育过程而变化,关键结构基因和调节基因的表达模式亦随花序发育过程而变化。2.对菊花花序遮光处理会造成总花青素苷含量显著下降,抑制舌状花正常着色；半定量RT-PCR检测结果发现大部分基因的表达丰度下调,MYB、DFR和ANS没有检测到表达信号。对叶片遮光也会使总花青素苷含量显著下降,抑制舌状花着色,同时使花序鲜重和舌状花中还原糖含量显著降低。3.对蕾期的花序强光处理(15000-16000Lux)发现总花青素苷含量增加,花色加深：大部分的基因表达丰度均上调；遮光处理对菊花着色的抑制作用在花序发育早期可以被强光所逆转,但是遮光处理至花序发育后期则不能被强光逆转。4.利用染色体步移法获得2个CmDFR和1个CmANS基因的5’调控区序列。序列分析表明所获得的启动子片段含有一些与光信号传导途径有关的顺式作用元件；也发现众多与MYB相结合的位点；瞬时表达分析验证了所获得的启动子片段的功能。上述研究可得到以下结论：(1)菊花的舌状花着色过程与花序发育过程紧密相连；(2)光照是菊花正常着色的必需环境因子,在花序发育早期起关键作用；(3)光照通过上调或抑制花青素苷合成相关基因的表达来调控菊花舌状花中花青素苷的合成,最终调控花色表型；(4)菊花花青素苷合成途径中调节基因MYB可能通过与DFR和ANS基因启动子上的顺式元件相互作用调控其对光照的响应。
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