‘莓红’草莓花瓣发育过程花色苷变化及相关基因的差异表达研究

发布时间：2022-08-12 10:07

　　本研究以红花草莓品种‘莓红’为研究材料,观察其花器官动态变化和花朵发育过程中花色表型变化,检测不同发育时期花瓣的色素含量,并对四个时期的花瓣进行转录组测序,分析不同发育时期草莓花瓣基因的表达差异,筛选草莓花不同发育时期花色苷生物合成的相关结构基因及调节基因,对这些差异基因进行qRT-PCR验证,主要研究结果如下:1.‘莓红’草莓是一个具有较大观赏和食用价值的草莓品种,花瓣数目差异大,具有形成重瓣花的潜力。‘莓红’草莓花朵花瓣数以5枚、6枚和7枚为主,萼片数量以10枚、11枚和12枚为主,雄蕊数20～30个之间,花瓣数与萼片数之间存在显著正相关;单花花冠径20～30 mm,花瓣数与花冠径大小之间不存在相关性;花瓣大多数呈重叠状态;花苞4 mm时,花瓣尚未着色,再经过6 d花瓣就可完全展开,花朵达完全盛开状态;花朵完全盛开时花瓣红蓝度色值a^*为55.00～60.00,黄绿度色值b^*为0.00～10.00,彩度C^*为55.00～62.50,C^*主要由a^*贡献。2.花色苷的积累是‘莓红... 

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1 红花草莓育种现状及应用价值
    2 植物花色的形成
        2.1 花色素种类
            2.1.1 类黄酮
            2.1.2 类胡萝卜素
            2.1.3 生物碱
        2.2 花色的成色作用
    3 植物花色苷研究进展
        3.1 植物花色苷基本结构及功能
            3.1.1 花色苷基本结构
            3.1.2 花色苷的功能
        3.2 植物花色苷的生物合成途径
        3.3 植物花色苷生物合成的调控
            3.3.1 内在因子及环境因子对花色苷生物合成的调控
            3.3.2 转录因子对花色苷生物合成的调控
    4 本研究的目的意义、主要内容
        4.1 本研究的目的及意义
        4.2 本研究的主要内容
第二章 ‘莓红’草莓花器官发育观察
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 试验方法
            1.2.1 花朵基本性状观察
            1.2.2 花朵盛开时期观察
            1.2.3 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 ‘莓红’草莓花朵基本性状
            2.1.1 花瓣数、萼片数和雄蕊数分析
            2.1.2 花瓣间着生状态分析
            2.1.3 花冠径分析
            2.1.4 花色分析
        2.2 ‘莓红’草莓花朵盛开时期分析
    3 讨论
第三章 ‘莓红’草莓花瓣色素分析
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 试验方法
            1.2.1 色素类型初步分析
            1.2.2 花色苷总含量测定
            1.2.3 花色苷组分定性分析
            1.2.4 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 ‘莓红’草莓花瓣色素类型的鉴定
            2.2.1 特征显色反应
            2.2.2 紫外可见光谱分析
        2.2 ‘莓红’草莓花瓣不同发育时期花色苷含量
        2.3 ‘莓红’草莓花瓣花色苷组分分析
    3 讨论
第四章 ‘莓红’草莓花瓣花色苷合成相关基因的筛选与表达分析
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 转录组质量评估
            1.2.1 RNA提取与质量检测
            1.2.2 文库制备与测序
            1.2.3 测序数据质控
            1.2.4 序列比对
        1.3 基因表达量和样本关系分析
            1.3.1 基因表达量计算
            1.3.2 样本关系分析
        1.4 差异基因分析
        1.5 花色苷合成相关结构基因的分析
        1.6 花色苷合成相关R2R3-MYB和 b HLH基因的分析
            1.6.1 R2R3-MYB和 b HLH转录因子的鉴定
            1.6.2 R2R3-MYB和 b HLH基因与花色苷含量的相关性分析
            1.6.3 R2R3-MYB和 b HLH基因的系统发育树分析
        1.7 花色苷合成相关差异基因的q RT-PCR验证
            1.7.1 RNA的提取与反转录
            1.7.2 引物设计与引物特异性分析
            1.7.3 q RT-PCR反应
        1.8 数据处理
    2 结果与分析
        2.1 转录组质量评估结果
        2.2 基因表达量和样本关系分析
            2.2.1 基因表达量分析
            2.2.2 样本关系分析
        2.3 差异基因分析
            2.3.1 差异基因统计
            2.3.2 差异基因趋势分析
            2.3.3 差异基因KEGG功能注释及富集分析
        2.4 花色苷合成相关结构基因的分析
            2.4.1 差异结构基因的鉴定
            2.4.2 差异结构基因的表达分析
        2.5 花色苷合成相关R2R3-MYB和 b HLH基因的分析
            2.5.1 R2R3-MYB和 b HLH转录因子的鉴定
            2.5.2 差异R2R3-MYB和 b HLH转录因子的表达分析
            2.5.3 R2R3-MYB和 b HLH转录因子与花色苷含量的相关性分析
            2.5.4 R2R3-MYB和 b HLH基因的系统发育树分析
        2.6 花色苷合成相关差异基因的q RT-PCR验证
            2.6.1 引物特异性分析
            2.6.2 花色苷合成相关差异基因的表达分析
    3 讨论
第五章 结论与展望
    1 结论
    2 展望
参考文献
附录 系统发育树蛋白序列信息
攻读学位期间的学术论文与研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]叶面喷施ABA和PDJ对‘巨峰’葡萄果实着色及品质的影响[J]. 李芳菲,王莎,谷世超,程大伟,顾红,李明,陈锦永,杨英军.  果树学报. 2020(03)
[2]花青素苷在植物逆境响应中的功能研究进展[J]. 王鸿雪,刘天宇,庄维兵,王忠,朱林,渠慎春,翟恒华.  农业生物技术学报. 2020(01)
[3]山茶品种花色变异与花青苷的关系[J]. 李辛雷,王洁,殷恒福,范正琪,李纪元.  生态与农村环境学报. 2019(10)
[4]转录组测序技术的研究和应用进展[J]. 崔凯,吴伟伟,刁其玉.  生物技术通报. 2019(07)
[5]花基本结构的多样性及其分子机制[J]. 王宏哲,张睿,程劼,段晓姗,赵慧琪,山红艳,孔宏智.  中国科学:生命科学. 2019(04)
[6]53个月季品种资源分析及观赏性综合评价[J]. 王镭,张英杰,张京伟,刘学庆,宋一岚,任倩倩,孙纪霞.  分子植物育种. 2019(15)
[7]观赏海棠不同颜色评价方法比较[J]. 李明媛,刘月,王雪,王向光,刘振林,杨俊明,张国君.  分子植物育种. 2019(22)
[8]遮光对地被菊花色苷含量和CmUFGT基因表达的影响[J]. 杨中义,尚嘉琪,赵夏陆,赵靓,张春来,吕晋慧.  西北植物学报. 2018(06)
[9]低温及光照对四季秋海棠叶片花色素苷合成的诱导及调控机理[J]. 屈莹,谢久凤,王珂,齐睿,白雪,张开明.  河南农业大学学报. 2018(03)
[10]花色苷生物学功能的研究进展[J]. 梁敏,包怡红.  天然产物研究与开发. 2017(10)

硕士论文
[1]红花草莓MYB转录因子基因分离及花色基因表达分析[D]. 王键.沈阳农业大学 2017
[2]不同光强和外源蔗糖对‘洛阳红’牡丹花色和光合特性的影响[D]. 朱丽娟.河南农业大学 2005



本文编号：3675683