杜鹃(Rhododendron)是杜鹃花科、杜鹃花属常绿或落叶灌木,是我国十大传统名花之一,也是世界著名的观赏花卉,既可园林种植,也可盆栽用于室内美化,具有较高的观赏和园林应用价值,在文明城市与生态城市建设中发挥着重要作用。同时,因其植株较矮小,根系发达,也是优良的水土保护植物。但是目前国内外对杜鹃的研究仅仅集中在资源考查、形态分类、生态与分布、栽培管理和组织培养技术等方面,对其花色及成色机理的研究鲜有报道。这大大限制了杜鹃花新品种的申请与国际登录,同时也严重阻碍了杜鹃花色基因工程育种的发展。马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)又名密筒花、映山红等,其花大色艳,是百里杜鹃国家森林公园的优势花种极具观赏价值,已被广泛应用于园林绿化造景。除此之外,它还是我国民间常用中草药,具有较好的药用价值。同时,马樱杜鹃富含红色素(花色苷),是一种值得研究的天然食用色素资源,在食品工业中具有一定的开发应用价值。因此,对马缨杜鹃花色苷合成积累及其花色成色机理进行研究具有重要意义。本课题首先以马缨杜鹃花朵为材料,对其花中花色苷进行检测,检测结果显示,马缨杜鹃花朵中共有8种花色苷而其中的4种(占总花色苷含量93%以上)都是以花青素3-O-糖苷形式存在。因此,类黄酮3-O-糖基转移酶(3GT)在马缨杜鹃花色成色过程中作用十分关键。随后,我们开展了马缨杜鹃花朵的转录组测序分析,转录组EST数据库中共检索到12条类黄酮3-O-糖基转移酶的ESTs,进一步的比对分析后可将其合并为7条,随后对以上7条基因在马缨杜鹃开花过程中的表达进行了分析。而基因表达与花朵总花色苷含量变化的相关性分析显示,只有3条基因的表达同花色苷积累呈显著相关。因此,我们以转录组测序结果为基础,完成了以上3条基因的克隆。后续将通过酶活检测(底物特异性,糖基供体特异性,催化效率等),转基因实验等分析以上3个类黄酮3-O-糖基转移酶的功能及其对马缨杜鹃花色形成的影响,进而揭示以上3个类黄酮3-O-糖基转移酶的生物学功能,及其调控马缨杜鹃花色成色的机理。为更好的理解杜鹃花色成色机制奠定基础,也为杜鹃新花色育种工作提供科学的参考依据。