梅花花青苷合成调控基因R2R3-MYB的鉴定及功能分析

发布时间：2021-04-28 14:38

　　梅花（Prunus mume Sieb.et Zucc.）是中国的传统名花,花色是影响梅花观赏价值的重要品质性状,花色育种是梅花品种改良的重要目标之—。但国内外对梅花花色形成机理的系统研究很少,梅花花色合成途径及调控机制尚不清楚。花青素苷是梅花花色形成的重要色素,R2R3-MYB转录因子是调控花青素苷合成的重要基因,但其对梅花花青苷合成调控的研究未见报道。梅花基因组的发布为研究梅花花色形成的分子机理奠定了基础。本论文从研究梅花花青苷组成成分及其对花色的影响入手,初步探明梅花花青苷代谢途径;以梅花基因组为基础,全面鉴定梅花R2R3-MYB基因家族,通过生物信息学分析预测出与梅花花青苷合成调控相关的基因序列,从梅花中分离这些序列并将其转入烟草进行功能鉴定,为今后梅花花色分子育种奠定基础。本论文的主要研究结果及结论如下:（1）41个梅花品种的花色分为白色系、浅粉色系、粉色系和紫红色系等4种类型。白色系不含任何花青素苷成分,其他色系中共检测出5种花青素苷成分,鉴定了4种主要成分,分别为矢车菊素-3-0-葡萄糖苷（Cy3G）、矢车菊素-3-0-鼠李糖葡萄糖苷（Cy3GRh）、芍药花素-3-O-葡... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
    1.1 花青素苷的特性及其分离鉴定
        1.1.1 花青素苷的结构和特性
        1.1.2 花色的测定及花青素苷的分离鉴定
    1.2 花青素苷生物合成途径
    1.3 花青素苷的合成调控
        1.3.1 MYB转录因子对植物花青素苷合成的调控
        1.3.2 MYB与bHLH转录因子对植物花青素苷合成的协同调控
        1.3.3 MBW复合体对植物花青素苷合成的协同调控
    1.4 梅花花色研究进展
    1.5 本研究的总体思路
        1.5.1 研究的目的意义
        1.5.2 研究的主要内容
        1.5.3 研究的技术路线
2. 梅花花色表型与花青素苷成分分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 植物材料与试剂
        2.1.2 梅花花色表型测定
        2.1.3 梅花花青素苷成分定性分析
        2.1.4 梅花花青素苷定量分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 梅花花色表型测定
        2.2.2 梅花花青素苷成分鉴定
        2.2.3 梅花花青素苷定量分析
        2.2.4 梅花花青素苷组成与花色参数的关系
    2.3 讨论
        2.3.1 梅花花色表型测定
        2.3.2 梅花花青素苷成分定性及定量分析
    2.4 本章小结
3. 梅花R2R3-MYB转录因子全基因组鉴定及生物信息学分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 梅花R2R3-MYB基因家族的全基因组鉴定及特征分析
        3.1.2 梅花R2R3-MYB基因家族的系统进化分析
        3.1.3 保守基序和基因结构分析
        3.1.4 染色体定位和复制模式分析
        3.1.5 梅花R2R3-MYB基因在不同器官的表达分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 梅花R2R3-MYB基因家族鉴定结果
        3.2.2 梅花R2R3-MYB基因的特征
        3.2.3 梅花R2R3-MYB基因家族系统进化分析
        3.2.4 梅花R2R3-MYB基因的保守基序及基因结构
        3.2.5 梅花R2R3-MYB基因的染色体分布及复制模式
        3.2.6 梅花R2R3-MYB基因在不同器官的表达模式
    3.3 讨论
    3.4 本章小结
4. 梅花花青素苷合成相关R2R3-MYB基因的分离
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 基因的克隆与序列分析
        4.2.2 多序列比对与系统进化分析
    4.3 讨论
    4.4 本章小结
5. 梅花R2R3-MYB基因的功能分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 植物表达载体构建
        5.2.2 转基因烟草苗的获得
        5.2.3 梅花PmMYB1基因转烟草功能验证
        5.2.4 梅花PmMYBa1基因转烟草功能验证
    5.3 讨论
    5.4 本章小结
6. 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
    6.3 本研究的创新点
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于花青素苷合成和呈色机理的观赏植物花色改良分子育种[J]. 戴思兰,洪艳.  中国农业科学. 2016(03)
[2]耐寒睡莲花瓣中花青素苷组成及其与花色的关系[J]. 朱满兰,王亮生,张会金,徐彦军,郑绪辰,王丽金.  植物学报. 2012(05)
[3]贴梗海棠花青苷组成及其与花色的关系[J]. 张洁,王亮生,高锦明,李圣波,徐彦军,李崇晖,杨瑞珍.  园艺学报. 2011(03)
[4]环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理[J]. 胡可,韩科厅,戴思兰.  植物学报. 2010(03)
[5]蜡梅的花色和花色素组成及其在开花过程中的变化[J]. 葛雨萱,王亮生,徐彦军,刘政安,李崇晖,贾妮.  园艺学报. 2008(09)
[6]迎红杜鹃花色素组成及花色在开花过程中的变化[J]. 李崇晖,王亮生,舒庆艳,徐彦军,张洁.  园艺学报. 2008(07)
[7]花色变异的分子基础与进化模式研究进展[J]. 黄金霞,王亮生,李晓梅,鲁迎青.  植物学通报. 2006(04)
[8]花色苷分离鉴定方法及其生物活性[J]. 徐渊金,杜琪珍.  食品与发酵工业. 2006(03)
[9]梅花‘南京红须’花色色素花色苷的分离与结构鉴定（英文）[J]. 赵昶灵,郭维明,陈俊愉.  林业科学. 2006(01)
[10]梅花花色研究进展(英文)[J]. 赵昶灵,郭维明,陈俊愉.  北京林业大学学报. 2004(S1)

博士论文
[1]梅花花器官发育相关MADS-box基因的功能分析[D]. 徐宗大.北京林业大学 2015



本文编号：3165657