【摘 要】
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菊花（Chrysanthemum morifolium）是中国的传统观赏花卉品种,也是世界四大鲜切花之一,具有极高的观赏价值和经济价值,深受消费者和市场青睐。花色是观赏植物较为重要的性状。一些切花菊品种的观赏性状极易被环境因素影响,如夏季高温会使一些切花菊会出现花色褪色的现象。通过对高温处理转录组数据的分析,我们找到高温引起花色变化可能相关的关键基因之一HY5,HY5是bZIP型转录因子,在其他物
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菊花（Chrysanthemum morifolium）是中国的传统观赏花卉品种,也是世界四大鲜切花之一,具有极高的观赏价值和经济价值,深受消费者和市场青睐。花色是观赏植物较为重要的性状。一些切花菊品种的观赏性状极易被环境因素影响,如夏季高温会使一些切花菊会出现花色褪色的现象。通过对高温处理转录组数据的分析,我们找到高温引起花色变化可能相关的关键基因之一HY5,HY5是bZIP型转录因子,在其他物种中可以响应温度变化影响花色素合成;为此我们从‘南农紫云英’中克隆得到CmHY5,并对该基因的花色调控功能进行初步分析。得到以下研究成果:1.以温度敏感型切花菊‘南农紫云英’和‘南农紫珠’为材料,进行高温处理后,盛开期菊花花瓣中总花青素含量降低,花色均由紫色向白色转变。采用转录组测序技术分析对照组与高温处理组‘南农紫云英’的基因差异表达情况,花色素代谢路径结构基因与功能基因,包括CHS、CHI、DFR、F3H、ANS、3GT和F3’H均下调表达,调控花色素表达的MYB转录因子MYB4、MYB17、MYB16、MYB114、MYBS3、PAP1、PAP2下调表达;bHLH转录因子AN1下调表达;WD40蛋白编码基因COP1、SPA4、TTG1下调表达;bZIP型转录因子HY5基因表达量显著下调;BBX家族转录因子BBX25上调表达,BBX20下调表达。这些转录因子可能协同抑制了高温下花色素的合成。2.在菊花‘南农紫云英’中克隆得到CmHY5,其完整开放阅读框为477bp,该基因编码氨基酸序列与向日葵HaHY5蛋白和苹果MdHY5蛋白的氨基酸序列进化关系较近。CmHY5可以在各个组织中表达,其中在舌状花中表达量最高。CmHY5蛋白在酵母细胞中无转录激活活性,亚细胞定位显示,CmHY5蛋白仅分布在细胞核。高温环境下,菊花舌状花CmHY5表达量不断减少,花色均由紫色向白色转变。荧光定量检测其花色素代谢结构基因表达量均下调。推测高温下,CmHY5对菊花的花色素合成起到正调控作用。利用‘南农粉翠’成熟的遗传转化体系,将CmHY5干扰载体转入菊花‘南农粉翠’,共获得11个阳性株系,为进一步功能研究奠定了基础。
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