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分子植物育种
(
网络版
), 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1497
-
1504
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1497
-
1504
http://mpb.
51th
.sophiapublisher.com
1499
研究报告
A Letter
瓜叶菊
F3H
同源基因表达与花青素苷合成的相关性分析
孙翊
,
孟丽
,
胡可
,
戴思兰
北京林业大学园林学院
,
国家花卉工程技术研究中心
,
北京
, 100083
通讯作者
:
silandai@gmail.com
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
68
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0068
收稿日期：
2011
年
04
月
22
日
接受日期：
2011
年
05
月
20
日
发表日期：
2011
年
05
月
31
日
这是一篇采用
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,
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引用格式：
孙翊等
, 2011,
瓜叶菊
F3H
同源基因表达与花青素苷合成的相关性分析
,
分子植物育种
Vol.9 No.68 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0068)
摘
要
为了探讨瓜叶菊黄烷酮
3
-羟基化酶
(flavanone 3-hydroxylase, F3H)
在类黄酮生物合成途径中的作用，本文作者以瓜
叶菊
(
Pericallis cruenta
L′Herit;
Senecio cruentus
Masson ex L′Herit)
不同色系品种作为实验材料，分析基因表达与色素成分之间
的关系。类黄酮成分的紫外—可见吸收光谱分析表明，红色系、紫色系、蓝色系舌状花中既含有花青素又含有花黄素，而白
色系舌状花中仅含有花黄素。
Southern blot
检测发现，
F3H
同源基因在不含有花青素苷的白色和含有花青素苷的蓝色瓜叶菊
基因组上均至少分布有
2
个拷贝。
Northern blot
分析结果显示，两种颜色的瓜叶菊舌状花中均具有
F3H
同源基因的转录本，
且表达水平均相同，与是否含有花青素苷并不直接相关。上述研究结果表明：瓜叶菊中
F3H
同源基因可能不仅参与了花青
素苷的合成，还参与了花黄素的合成。根据这一研究结果还可以推测出，白色系与其他色系瓜叶菊之间的花色差异是在
F3H
基因之后的合成步骤中产生的，因此瓜叶菊白色系品种可以作为研究花青素苷合成途径中
F3H
基因下游其他基因功能的良
好受体材料。
关键词
F3H
同源基因
;
瓜叶菊
;
花青素苷
;
花色
Correlation Analysis between Expression of a Cineraria
F3H
Homologous Gene
and Its Anthocyanin Biosynthesis
Sun Yi , Meng Li , Hu Ke , Dai Silan
College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, National Engineering Research Center for Floriculture, Beijing, 100083, P.R. China
Corresponding author, silandai@gmail.com;
Authors
Abstract
In order to find the function of flavanone 3
-
hydroxylase (F3H) in the cineraria biosynthesis of flavonoid, we analysis the
relationship between
F3H
homologous gene expression and the composition of flower pigments in different color series cineraria
ligulate flowers. Flavonoids in cineraria ligulate flowers were analysed of by the Uv-visible absorption spectra. The result shows that
both anthocyanins and anthoxanthins are contained in red series, purple series, and blue series, while only anthoxanthins are
contained in white series. There were two copies of the
F3H
homolog in both blue and white series cineraria genome detected by
Southern blot. Nothern blot results indicates that transcripts of cineraria
F3H
homolog present in both blue and white series cineraria,
and the expression levels are in the same. So there is not a direct correlation between cineraria
F3H
homologous gene expression and
the anthocyanin biosynthesis. These results show cineraria
F3H
homologous gene takes part in both anthoxanthin biosynthesis and
anthocyanin biosynthesis in cineraria. It is also indicated that the difference between white series and other series emerge at the next
steps of
F3H
in biosynthesis pathway, therefore white series cineraria can be an ideal transgenic receptor materials for the genetic
function study of downstream genes.
Keywords
F3H
homolog; Cineraria; Flavanone 3
-
hydroxylase; Anthocyanin; Flavonoid; Flower color
研究背景
类黄酮
(flavonoid)
是植物花色素的主要类群之
一，它主要包括花青素苷
(anthocyanin)
和花黄素
(anthoxanthin)
两大类
(Tanaka et al., 2008)
。其中，花
青素苷是花器官呈现橙、粉红、红、蓝、紫等一系
列颜色的最主要原因
(Tanaka and Ohmiya, 2008)
，包
括黄酮
(flavone)
和黄酮醇
(flavonol)
在内的花黄素呈
现淡黄色或近于无色
(Tanaka et al., 2008)
。
黄烷酮
3
-羟基化酶
(flavanone 3
-
hydroxylase,
F3H, EC 1.14.11.9)
能够使得黄烷酮
(flavanone,
又称