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红掌(Anthurium andraeanum)为多年生常绿单子叶植物、著名热带花卉,颜色艳丽,花色种类较多。近年来,国内外对红掌花色的研究主要集中在色素种类与含量、色素合成代谢及基因表达调控等方面,从蛋白质水平上研究红掌花色变异分子机理的报导较少。多年来本实验室创制和保存了多种类型的红掌花色突变体,是研究花色变异机理的理想材料。本研究采用蛋白质组学技术,分离和鉴定了红掌突变体花色变异相关的差异蛋白；应用分子生物学技术,克隆了花色变异相关蛋白编码基因的cDNA序列;应用实时荧光定量PCR技术,分析了 6种基因在红掌花色突变体中的表达特征,以探讨红掌花色变异的分子机理。主要成果如下:1.以多种类型的花色突变体为供试材料,应用SDS-PAGE(1-DE)技术,对红掌叶片、花序、佛焰苞的1-DE表达谱进行了初步分析,发现不同花色突变体叶片与花序蛋白质的谱带差异不大,但佛焰苞的谱带存在显著差异。切取差异蛋白条带进行质谱分析,在’马都拉’野生型和玫红色突变体差异条带中共检测到21个蛋白,其中9个蛋白在野生型中特异表达,4个蛋白在玫红色突变体中特异表达,其功能涉及代谢调节、细胞骨架形成、抗性、基因调控、运输、信号传导等。在’粉冠军’野生型和白色突变体的4条差异条带中分别检测到138、112、71、431个蛋白,其分子功能主要涉及催化活性和结合活性,鉴定到与类黄酮的合成代谢、抗性、糖代谢、花青素转移等相关蛋白。2.以’特伦萨’野生型、粉色突变体、淡粉色突变体为供试材料,应用TMT/MS等蛋白质组学技术,共分离鉴定出1 109个蛋白质,三组材料两两对比分别检测到96、94、96个显著差异蛋白,包括类黄酮代谢相关蛋白、应激相关蛋白、抗性相关蛋白、光合作用相关蛋白等。差异蛋白的分子功能主要涉及催化活性和结合活性,参与细胞过程和代谢过程等生物过程,分布在细胞、细胞器、膜等部位。3.根据差异蛋白质鉴定结果,应用分子生物学技术,以红掌佛焰苞为供试材料,克隆了 4个差异蛋白编码基因的cDNA部分序列,分别命名为AnCAT、AnAPX、AnCCP、AnLAC。克隆的AnCAT编码区部分序列片段为555 bp,编码185个氨基酸残基,基因登陆号为MK574928;克隆的AnAPX编码区部分序列片段为441bp,编码147个氨基酸残基,基因登陆号为MK574930;克隆的AnCCP编码区部分序列片段为714bp,编码238个氨基酸残基,基因登陆号为MK574931;克隆的AnLAC编码区部分序列片段为663bp,编码221个氨基酸残基,基因登陆号为MK574929。经同源性分析发现,克隆获得的差异蛋白编码基因序列较为保守。4.以’特伦萨’野生型、粉色突变体、淡粉色突变体、白色突变体佛焰苞为供试材料,应用实时荧光定量PCR技术,对AnCAT、AnAPX、AnCCP、AnHSP70、AnLAC、AnCHI的表达特征进行了分析,结果表明,随着佛焰苞颜色变淡,AnCCP、AnLAC、AnCHI表达量呈上升趋势,AnCAT、AnAPX、AnHSP70表达量呈下降趋势,其中AnAPX在白色突变体的佛焰苞中表达量增加,与野生型相比无明显差异,AnHSP70表达量变化程度较小。