植物在长期的进化过程中形成了完善的光保护系统以保护自身的正常生长发育,例如花色素苷的积累被认为参与了植物的光保护。本课题组前期研究发现,在植物幼叶时期,叶绿素代谢途径中的叶绿素酶对植物有保护作用,但叶绿素酶和花色素苷光保护机制在植物幼叶中的关联仍不清楚。随着植物的生长发育,植物的抗逆能力和光保护能力逐渐提高,花色素苷含量逐渐下降,出现褪色现象。已有研究表明,在鸳鸯茉莉花瓣和一些果实中,过氧化物酶（POD）参与了花色素苷的降解,但POD在高等植物幼叶发育过程中参与花色素苷降解的研究报道很少。本文利用菜心（Brassica rapa var.parachinensis）、小白菜（Brassi cachinensis L.）、油麦菜（Lactuca sativa var longifoliaf.Lam）、生菜（Lactuca sativa var.ramosa Hort.）这四种蔬菜的红绿品种为实验材料,比较了不同光照处理对植物叶绿素和花色素苷含量、叶绿素酶活及叶绿素荧光参数的影响,探讨了两种光保护机制之间的关系。此外,还通过RNA-Seq筛选出拟南芥（Arabidopsis thaliana）中的两个花色素苷降解相关POD基因:PER34、PER42,将其过表达到红色烟草叶片中,分析烟草叶片的表型,结合烟草的瞬时表达观察它们在植物细胞中的定位,探讨了POD基因在花色素苷降解过程中的作用。主要研究结果如下:1、对不同蔬菜的红绿品种幼叶进行光照处理,分析高光下花色素苷和叶绿素酶活的变化,结果表明植物幼叶中存在叶绿素酶与花色素苷光保护机制,绿色品种植物幼叶无花色素苷积累,但叶绿素酶活力高,红色品种植物幼叶花色素苷积累水平高,但叶绿素酶活力较低。2、利用常见的四种红绿品种蔬菜幼叶及拟南芥花色素苷合成关键基因（PAP1）的过表达株系和花色素苷缺失突变体（tt3tt4）,进行光照处理,结果发现植物幼叶中的叶绿素酶和花色素苷光保护机制之间存在互补的现象。3、通过分析蓝光和弱光恢复处理期间拟南芥叶片RNA-Seq数据,筛选出两个与花色素苷降解有关的过氧化物酶（POD）基因:PER34、PER42。拟南芥幼苗叶片在持续的蓝光照射下,PER34、PER42基因的表达水平明显上调,在蓝光处理结束后,基因的表达水平有所下降,但在蓝光处理后的弱光恢复时期,这两个基因的表达量显著上升,推测PER34、PER42可能参与了花色素苷的降解。4、构建含有拟南芥PER34、PER42基因的过表达载体,通过农杆菌侵染红色烟草叶片,进行基因的瞬时表达。烟草叶片上侵染区域的红色消失,而对照叶片的红色没有变化,说明过表达拟南芥POD基因导致了花色素苷含量的降低。5、通过农杆菌介导的烟草瞬时表达分析其亚细胞定位,共聚焦显微镜观察发现,拟南芥POD基因PER34、PER42均定位于液泡中,与花色素苷共定位于植物细胞的液泡中,进一步表明了POD基因可能参与了拟南芥叶片花色素苷的降解。