【摘 要】
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花椒不仅是一种传统的经济树种,而且还可以在园林中用作观果、刺篱及芳香树种使用。花椒果实的颜色是它的一个重要特征,而花青苷的积累则是其果实呈现红色的关键原因。植物中花青苷的形成依赖于光信号,研究发现bZIP转录因子HY5是植物光形态建成中最为关键和最具代表性的转录因子。本研究基于转录组,筛选并鉴定出花椒中的HY5基因——ZbHY5,并对其调控UV-B介导的花青苷合成的分子机制进行了研究。主要研究结果
【基金项目】
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“十三五”国家重点研发计划（编号:2019YFD1000600）； 国家自然科学基金（编号:32171862）；
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花椒不仅是一种传统的经济树种,而且还可以在园林中用作观果、刺篱及芳香树种使用。花椒果实的颜色是它的一个重要特征,而花青苷的积累则是其果实呈现红色的关键原因。植物中花青苷的形成依赖于光信号,研究发现bZIP转录因子HY5是植物光形态建成中最为关键和最具代表性的转录因子。本研究基于转录组,筛选并鉴定出花椒中的HY5基因——ZbHY5,并对其调控UV-B介导的花青苷合成的分子机制进行了研究。主要研究结果如下:（1）在自然生长状态下,花椒果实会因花青苷的积累逐渐由绿色变为红色,通过对花椒果实生长过程中4个时期的转录组数据进行生物信息学分析,从中筛选出了一个与花椒花青苷合成相关的转录因子基因——ZbHY5。（2）在田间对花椒果实进行套袋处理,发现套袋会使果实始终保持绿色,而在摘袋后果实会逐渐变红,定量测定发现摘袋后ZbHY5的表达量和总花青苷的含量均显著增加。（3）自然生长状态下的花椒叶片始终表现为绿色,而在提供UV-B照射后,叶片由绿色逐渐变为红色,同时ZbHY5的表达量和总花青苷的含量增加。（4）对ZbHY5的CDs区进行了克隆,并通过瞬时基因过表达试验对ZbHY5的功能进行了研究,发现ZbHY5的过表达加深了花椒叶片的红色,促进了ZbMYB113等基因的表达以及花青苷的合成。（5）对ZbMYB113的CDs区进行了克隆,并通过双分子荧光互补（BIFC）试验证明了ZbHY5和ZbMYB113之间存在相互作用。总之,通过研究我们发现,ZbHY5参与了UV-B介导下花椒中花青苷的合成,而且这个过程很可能是通过ZbHY5与ZbMYB113的相互作用来实现的。这一发现将为进一步研究花椒中UV-B诱导的花青苷合成提供依据。
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