三种色系牡丹花色素组成及相关基因表达分析

发布时间：2020-06-20 12:51

【摘要】：牡丹(Paeonia Suffruticosa),是芍药科、芍药属的一种,原产于中国。牡丹颜色华丽而富丽堂皇,花朵大而香。牡丹是一种传统的中国观赏植物,具有很高的观赏、药用和油用价值,是一种很好园林造景植物和经济作物。植物色素主要由类黄酮、类胡萝卜素、甜菜碱色素组成。相同物种的不同颜色的花瓣中,黄酮类化合物的含量和组成是完全不同的。在该实验中,使用9个牡丹品种的三种色系作物为实验材料,采用薄层层析法、紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法分析了不同色系牡丹花瓣的色素含量,以确定牡丹花瓣呈色不同的原因,同时,还进行了类黄酮生物合成途径中的转录因子MYB和bHLH以及结构基因PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、UF3GT、UF5GT的表达量进行分析,为牡丹的新品种培育,增加园林景观色彩美和选育更具经济价值的牡丹品种提供理论参考。结果表明:所有牡丹花瓣中都含有黄酮醇和黄烷酮物质,粉色系和红色系牡丹花瓣中含有矢车菊素-3,5-二葡糖苷、芍药花素-3,5-二葡糖苷、矢车菊素-3-葡糖苷和芍药花素-3-葡糖苷四种花青苷,而白色系牡丹花瓣中未检测到花青苷类物质。花色瓣颜色的加深与总黄酮的含量增加趋势一致,而对于叶绿素和类胡萝卜素,实验仅在粉色系品种‘珊瑚台’中检测到痕量的叶绿素,其他品种的牡丹花瓣没有检测到叶绿素;类胡萝卜素也仅在红色系品种‘乌龙’和‘墨润绝伦’中检测到,且含量极少,其他品种中均未检测到。通过HPLC-DAD分析不同色系的牡丹花瓣甲醇萃取液,并计算结果。得出‘雪映桃花’‘银红巧对’‘珊瑚台’‘魏紫’‘乌龙捧盛’‘墨润绝伦’的总花青苷含量分别是:4.433mg/g、17.133 mg/g、39.221 mg/g、138.352mg/g、115.142 mg/g、254.313mg/g。除了花青苷外,还在紫色系牡丹中检测到了两种辅色素(co-pigments),即槲皮素和木樨草素,可以辅助成色,使花瓣颜色加深。不同色系牡丹的花瓣的实时定量PCR分析类黄酮生物合成途径中的转录因子MYB和bHLH与结构基因PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、UF3GT、UF5GT的表达量进行分析,结果表明,结构基因CHS、F3H、PAL、UF5GT和转录因子bHLH3在白色系的牡丹花瓣中表达量较粉色系和紫色系要高;结构基因DFR在粉色系牡丹花瓣中表达量最高;结构基因CHI、ANS、UF3GT和转录因子MYB22在紫色系牡丹花瓣中表达量最高。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S685.11
【图文】：

类黄酮,基本结构

1-1 类黄酮的基本结构（聂继云等 2009）。Figure 1-1 Basic structure of flavonoid黄酮的研究逐步深入，从类黄酮的种类深的认识。类黄酮的功能十分丰富，在要的生理功能，也在药理学和生物防御发育、花瓣颜色的形成、开花时间、与运过程酶抑制剂及抵抗外界生物和非生育等，也有抗病毒的作用（高艳，2014天然的抗氧化剂，其抗氧化能力是维生作用。类黄酮的结构中 C 环上的碳碳双素，由于类黄酮对于亲脂性和亲水性的物细胞膜上保护植物的不饱和脂肪酸不抗菌消炎、提高免疫功能以及对预防心血 2001；Youdim et al. 2000；Hou et al. 200

类黄酮,合成代谢,途径

6图 1-2 类黄酮合成代谢途径Figure 1-2 Pathway of flavonoids biosynthesis1.3.3 牡丹类黄酮的研究牡丹作为具有多重价值的中国传统观赏花卉，类黄酮也具有十分多的价值，所以前人也有对牡丹中的类黄酮成分及功能的相关研究，之前的研究大多集中于花色中的类黄酮成分及代谢。张晶晶等（2006）通过分析牡丹花中色素的种类和含量，验证了类黄酮类物质在花色的形成中起到决定性的重要作用。杨琴等人（2015）通过分析两个牡丹品种开花过程中花色变化中类黄酮的成分和变化，发现开花过程中色素成分不会发生变化，但含量有明显的不同，花青素含量急剧下降会让花色从红色向黄色的方向变化。zhang 等人（2015）用葡萄糖处理之后发现牡丹切花的着色有变化，同时分析了两个对照组之间花色素的变化情况以及结构基因和相关转录因子的表达差异，分析

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