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《羽衣甘藍花青素合成途徑結構基因的表達特性.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、山西農(nóng)業(yè)科學2014,42(4):313—316JournalofShanxiAgricuhuralSciencesdoi:10.3969/j.issn.1002-2481.2014.04.02羽衣甘藍花青素合成途徑結構基因的表達特性張彬,尹美強,溫銀元,趙娟,王計平,王玉國(山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,山西太谷030801)摘要:羽衣甘藍紅鴿屬十字花科云薹屬,因其中心部分累積了大量的花青素而呈現(xiàn)深紫色。為了研究其花青素生物合成的機理,以圓葉羽衣甘藍紅鴿系列和白鴿系列為試驗材料,通過半定量RT—PCR方法研究
2、了花青素合成代謝途徑結構基因的表達特性。結果表明,除苯丙氨酸裂解酶()和查爾酮合成酶(CHS)在紅鴿和白鴿系列中的表達水平基本一致外,其他結構基因在紅鴿中的表達水平要明顯高于白鴿,尤其二氫黃酮醇還原酶(D膿)和花青素合成酶(ANS),在紅鴿中的表達水平顯著強于白鴿;紅鴿幼葉和老葉中花青素生物合成結構基因的表達水平趨于一致。另外,為了研究溫度對羽衣甘藍花青素合成的影響,通過半定量RT—PCR方法檢測了室溫和低溫環(huán)境下生長的紅鴿幼葉花青素合成結構基因的表達。結果顯示,低溫可以誘導CHS,黃烷酮一3一羥化酶
3、(乃日),DFR,ANS,類黃酮一葡萄糖基轉移酶(UFGT)基因的過量表達,使羽衣甘藍紅鴿經(jīng)歷低溫后,植株中積累大量的花青素而呈現(xiàn)深紫色。關鍵詞:羽衣甘藍;花青素;低溫;結構基因表達中圖分類號:$635.9;Q786文獻標識碼:A文章編號:1002—2481(2014)04—0313-04ExpressionFeaturesoftheAnthocyaninBiosyntheticStructuralGenesinKaleZHANGBin,YINMei-qiang,WENYin-yuan,ZHAOJua
4、n,WANGJi—ping,WANGYu—guo(CoUegeofAgronomy,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)Abstract:”RedDove”isamutationinkales,whichaccumulatesalargenumberofanthocyaninsinitsinteriorgivingthephynotypeofbriliantpurplecolor.Wecomparedtheexpressionofanthocy
5、aninbiosyntheticstructuralgenesin”RedDove”and”WhiteDove”.TheresultsshowedthatexceptPALandCHS,nearlyalltheanthoeyaninbiosythesicgenesshowedhigherexpressionlevelsin”RedDove”thanin”WhiteDove”,especiallyfortheDFRandANS.Inaddition,theanthocyaninaccumulationi
6、n”RedDove’’couldbestronglyinducedbythelowtemperature.TheexpressionlevelsofanthocyaninbiosyntheticgenesCHS,F(xiàn)3H,DFR,ANSandUFGTwereallenhancedunderlowtemperature,leadingtothepigmentationinthe”RedDove”.Keywords:kale;anthocyanin;lowtemperature;structualgenee
7、xpression羽衣甘藍(Brassicaoleraceavar.a(chǎn)cephalaf_tri—式植物如擬南芥、玉米、矮牽牛和金魚草等中分離color)是一種2年生草本植物,葉片色彩變異豐富,克隆了編碼花青素生物合成催化酶的結構基因:苯且外形酷似一朵盛開的牡丹,具有很高的觀賞價丙氨酸裂解酶()、肉桂酸羥化酶(C4H)、查爾酮值。此外,羽衣甘藍中富含大量的如花青素、維生素合成酶(C)、黃烷酮一3一羥化酶(丹日)、二氫黃A、維生素B、維生素c以及多種礦物質等營養(yǎng)物酮醇還原酶(D)和花青素合成酶(A^)嗍。
8、植物體質,因此具有相當高的食用價值,是深受西方國家中花青素的積累與相關結構基因表達水平的上升歡迎的蔬菜。羽衣甘藍紅鴿是羽衣甘藍的一個突變密切相關【5J。另外,溫度是調控植物中花青素生物合體,其植株積累了大量的花青素而呈現(xiàn)深紫色【,成的重要環(huán)境因子之一,低溫能誘導花青素結構基是一種研究花青素生物合成調控機制的良好材料。因的表達,促進花青素在植物中的積累;反之,高溫花青素(anthocyanins)主要集中在植物的液泡會抑制花青素結構基因的表達,導致花青素含