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1.
花青苷生物合成转录调控研究进展 总被引：9，自引：0，他引：9
花青苷生物合成由一系列结构基因编码的酶催化完成,而结构基因的表达受MYB、bHLH
和WD40 这3 类转录因子组成的MBW（MYB-bHLH-WD40）转录复合体的协同调控。花青苷合成的转
录调控研究最先在30 多年前见于玉米、拟南芥和矮牵牛等模式植物,近年来在肉质果实上也取得了重要
进展。在介绍果实花青苷的种类、分布与功能的基础上,回顾了MYB、bHLH、WD40 这3 类转录因子
的基本特性及其在花青苷合成调控中的作用,进而就MBW 转录复合体协同调控果实花青苷生物合成的
机制研究的近年进展进行了综述。 相似文献
2.
花青苷生物合成由一系列结构基因编码的酶催化完成,而结构基因的表达受 MYB、bHLH和 WD40 这 3 类转录因子组成的 MBW（MYB-bHLH-WD40）转录复合体的协同调控。花青苷合成的转录调控研究最先在 30 多年前见于玉米、拟南芥和矮牵牛等模式植物,近年来在肉质果实上也取得了重要进展。在介绍果实花青苷的种类、分布与功能的基础上,回顾了 MYB、bHLH、WD40 这 3 类转录因子的基本特性及其在花青苷合成调控中的作用,进而就 MBW 转录复合体协同调控果实花青苷生物合成的机制研究的近年进展进行了综述。 相似文献
3.
过表达苹果多肽激素基因MdCEP1促进花青苷积累 总被引：1，自引：0，他引：1
以‘王林’苹果(Malus×domestica‘Orin’)愈伤组织为试材,初步探讨苹果多肽激素Md CEP1(C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDE1)在调控花青苷合成方面的作用。分析显示Md CEP1位于苹果第15号染色体,只有1个外显子。蛋白序列比对显示不同物种中CEP结构域非常保守。启动子分析表明,Md CEP1启动子序列包含多个顺式作用元件,包括与分生组织有关的CAT-box元件、赤霉素响应元件(P-box)、光响应元件(MNF1)和与类黄酮合成相关的MYB类蛋白结合位点(MBSI)。通过农杆菌介导的遗传转化获得Md CEP1转基因苹果愈伤组织,进一步分析发现过表达Md CEP1能够明显促进愈伤组织花青苷积累,并且促进花青苷合成相关基因的表达。Md CEP1在拟南芥中异位表达,同样能够促进拟南芥中花青苷的积累,并且促进拟南芥花青苷合成相关基因的表达。研究结果表明,Md CEP1能够正调控苹果花青苷的合成。 相似文献
4.
以红肉苹果‘紫红3号’(新疆红肉苹果与‘富士’F_1代)的红色幼嫩叶片为外植体诱导的红色愈伤组织为试材,初步探讨生长素调控苹果花青苷代谢机理。根据拟南芥AtARF3蛋白序列在苹果基因组中Blast比对得到一个生长素信号相关基因(MDP0000173151),暂命名为MdARF3。克隆测序发现该基因的开放阅读框长度为2 127 bp,编码708个氨基酸。进化树分析表明,MdARF3与AtARF3在同一进化支上,推测它们具有相似的功能。愈伤组织在含有0.3 mg·L~(-1) NAA的MS培养基培养2 h之后其MdARF3上调表达,表达量极显著高于无NAA培养基(对照),而CHS、CHI、F3H、DFR、UFGT及LDOX等花青苷合成结构基因的表达量均极显著低于对照,并且MdARF3表达量与培养基中NAA浓度呈显著正相关(相关系数为0.98),与愈伤组织花青苷含量呈显著负相关(相关系数为–0.89),推测MdARF3对培养基中生长素快速做出反应调控花青苷合成;通过原核诱导获得了MdARF3的重组蛋白,为进一步研究MdARF3蛋白在花青苷代谢途径中的功能奠定了基础。 相似文献
5.
为了解谷胱甘肽S–转移酶（GST）参与甜樱桃花青苷积累的机制,以甜樱桃‘美早’为试材,克隆1个phi类型GST基因PavRiant(XM＿021968160)。通过系统进化树分析、qRT-PCR、瞬时表达沉默、酵母单杂交、电泳迁移率试验和荧光素酶报告试验,探究PavRiant调控甜樱桃花青苷积累的作用。系统进化树分析表明,PavRiant与桃PpRiant蛋白序列相似度最高。果实发育期,PavRiant表达量与花青苷含量和花青苷调控基因PavMYB10.1表达量变化趋势一致。瞬时沉默试验证实PavRiant在甜樱桃花青苷积累调控中发挥重要作用。酵母单杂交和EMSA试验发现,PavMYB10.1结合PavRiant启动子的MRE序列。荧光素酶试验表明PavRiant启动子活性受PavMYB10.1正调控。因此,PavMYB10.1可能通过促进PavRiant的表达促进花青苷的积累。 相似文献
6.
《园艺学报》2019,(5)
克隆红肉苹果‘红心16号’果实的MdMYB111,原核诱导并获得其重组蛋白,对MdMYB111进行生物信息学分析,测定其在果肉色泽差异明显的品种‘红心16号’和‘红脆1号’果实中的表达水平,并通过转基因鉴定其功能。结果表明,MdMYB111的开放阅读框为720 bp,编码239个氨基酸,预测其蛋白大小为26.93 kD;进化树分析发现MdMYB111和MdMYB16在同一个进化支上,且其蛋白C端存在EAR抑制序列;‘红心16号’果实成熟期果肉全部呈现红色,并且颜色较深;‘红脆1号’果实成熟期果肉呈现浅红色,红色范围较小。‘红心16号’果实花青苷含量和MdANS、MdUFGT、MdMYB9、MdMYB10、MdMYB11的表达水平均高于‘红脆1号’,但MdMYB16和MdMYB111的表达水平低于‘红脆1号’;在新疆红肉苹果愈伤中过表达MdMYB111,能够抑制MdANS和MdUFGT的表达并降低花青苷的含量。综上所述,MdMYB111可能参与花青苷合成途径并抑制其合成。 相似文献
7.
以‘光辉’海棠(Malus spectabilis‘Guanghui’)与‘王林’苹果(Malus×domestica‘Orin’)杂交后代中分离出来的红肉苹果果实为试验材料,克隆得到1个NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)转录因子基因,命名为MdNAC029。该基因开放阅读框(ORF)为843 bp,编码含有280个氨基酸的蛋白。保守结构域分析显示,MdNAC029蛋白在N端包含1个保守的NAC结构域。基因表达分析显示该基因在红肉苹果果实中表达量较非红肉果实高。在‘王林’苹果愈伤组织中超表达MdNAC029,其花青苷积累显著增加,表明MdNAC029在调控花青苷积累过程中发挥重要作用。对MdMYB1启动子序列进行分析,发现其序列包含1个MdNAC029转录因子的结合位点。同时,烟草瞬时表达试验显示,MdNAC029能够激活MdMYB1基因的表达。由此推测,MdNAC029可能通过直接促进MdMYB1基因的表达,正向调节花青苷的积累。 相似文献
8.
《园艺学报》2019,(6)
以‘泰山早霞’苹果发育期中未着色和着色的果实为试材,利用q RT-PCR分析花青苷和乙烯通路相关基因的表达。分离出1个乙烯响应因子,暂命名为MdERF1B-like(MDP0000167207),其开放阅读框为690bp,编码229个氨基酸。在‘泰山早霞’苹果着色与未着色果实中,MdERF1B-like表达量变化与花青苷合成基因MdDFR、MdANS和调控基因MdMYB9的表达趋势一致。系统进化树分析表明,MdERF1B-like位于第Ⅸ组,与PyERF1B-like亲缘关系最近。在‘王林’苹果愈伤组织中过表达MdERF1B-like,其花青苷含量显著高于对照。分析MdMYB9启动子序列,其长度为746 bp,序列中含有1个ERF潜在结合元件RAA(TGTTG),酵母单杂表明MdERF1B-like与MdMYB9启动子结合。进一步通过荧光素酶报告试验验证MdERF1B-like促进MdMYB9启动子的转录活性。因此,MdERF1B-like可能通过对MdMYB9的调控来促进苹果花青苷积累。 相似文献
9.
套袋对苹果果皮花青苷合成及着色的影响 总被引：20，自引：1，他引：20
套袋是提高苹果果实着色的主要技术措施之一,也是研究苹果果皮花青苷合成和基因表达的重要手段。苹果果皮花青苷的合成经由苯丙烷类代谢途径,编码苹果花青苷合成酶类的基因已得到克隆。套袋后果皮花青苷合成酶类的基因表达受到抑制,因而抑制了花青苷合成;摘袋后果皮花青苷迅速合成,与套袋后果皮光受体浓度增加和叶绿素含量降低从而提高对光的敏感度、迅速启动花青苷合成酶类的基因协同表达有关。果皮色素特别是花青苷和叶绿素的含量、比例和分布决定果实的着色状况,套袋促进果皮花青苷合成的同时大大降低了叶绿素含量,从而使果实着色鲜艳。 相似文献
10.
11.
‘国光’苹果及其红色芽变花青苷合成与相关酶活性的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
以‘国光’苹果及其红色芽变为试材, 测定了果实发育期间的花青苷含量及其相关酶活性,并研究了套袋对芽变花青苷合成的影响。结果显示: ①在果实发育期间, 芽变果皮的花青苷含量明显高于‘国光’, 尤其是成熟期芽变果皮花青苷含量为132170 U·g-1FW, 而‘国光’仅为49140 U·g-1FW; ②在果实发育期间, 两个品种间PAL 和UFGT的酶活性无明显差异, 但芽变的CHI和DFR酶活性明显高于‘国光’, 表明芽变花青苷合成能力的提高与CHI和DFR酶活性高有关; ③套袋抑制芽变果皮花青苷的合成, 但解袋后花青苷的含量极显著升高, 解袋后4种酶的变化趋势差异较大, CHI和UFGT活性均迅速升高, 明显高于对照, 这与解袋后花青苷迅速合成相吻合。综上结果, 芽变与原有品种在着色机理上的关键指标是果皮花青苷含量和CHI酶活性。 相似文献
12.
紫外光对‘北陆’越橘转色果花青苷积累、关键酶活性及其基因表达的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以3年生‘北陆’越橘为试材,对发育过程中果实花青苷含量及合成酶活性变化进行研究,并进一步利用3种紫外光（UV-A、UV-B、UV-C）分别照射转色期越橘果实,测定了果实中花青苷等酚类物质的含量、生物合成酶活性及其基因表达,从底物、酶活性、基因转录水平阐明了不同紫外光对花青苷生物合成途径的影响。3种紫外光都明显诱导了果实花青苷的积累,特别是UV-C照射后果实花青苷含量提高了2.36倍。UV照射显著诱导果实PAL、UFGT酶活性升高,VcPAL、VcUFGT转录增强,但同时也抑制了DFR酶活性及基因表达,其中PAL、UFGT酶活性与花青苷的积累极显著正相关（r = 0.807**,r = 0.894**）,而DFR酶则相反（r =–0.854**）。结果表明,UV照射能诱导丙苯氨酸途径中响应紫外处理的一些关键基因的转录激活（如VcPAL,VcUFGT）或抑制（如VcDFR）,并影响相应酶活性的变化,促使花青苷等酚类物质的积累。 相似文献
13.
《果树学报》2015,(3)
【目的】克隆‘苹果梨’(Pyrus bretschneideri Rehd.‘Pingguoli’)Py CHI和Py F3H的全长c DNA序列,检测其在果实着色过程中的表达特性及其与花青苷积累的关系。【方法】以‘苹果梨’套袋后去袋处理的果实和未套袋的果实(CK)为试材,采用同源克隆技术克隆Py CHI和Py F3H的全长c DNA序列并进行生物信息预测分析;利用实时荧光定量PCR技术检测Py CHI和Py F3H在去袋处理与未套袋处理的不同着色时期的果实中的表达特性。【结果】Py CHI和Py F3H的全长c DNA分别为702 bp和1095 bp,分别编码233和364个氨基酸。同源性分析显示,其与沙梨、西洋梨等蔷薇科梨属植物相应基因的同源性均超过95%,相应氨基酸序列相似性均达到85%。实时荧光定量PCR分析显示,套袋果实去袋见光后Py CHI和Py F3H表达量均迅速上升,随后Py CHI表达量虽然略有下降,但在整个果实着色过程中Py CHI和Py F3H的表达量一直维持在较高水平,均显著高于对照,且与果实花青苷含量的变化规律基本一致。【结论】获得‘苹果梨’PyCHI和Py F3H的全长c DNA序列,其表达水平与果实花青苷积累关系密切,表明其在调控‘苹果梨’果实着色过程中起重要作用。 相似文献
14.
初步探讨了在‘越心’草莓（Fragaria × ananassa‘Yuexin’）茎尖离体培养再生植株中发现的稳定变异突变体着色差异的分子机理。分析结果显示,突变体与‘越心’在植株形态、始花期、始果期、始熟期、单果质量、平均株产、果形、风味等方面均无明显差异;而突变体外果皮色泽较淡,L*值较高,a*值较低,H色度角值较大,颜色指数CIRG显著小,且果肉不着色（‘越心’果肉红色）。突变体果实总花青苷含量为‘越心’的13.2%,其中以天竺葵素–3–O–葡萄糖苷（Pg3G）含量差异最大,突变体Pg3G含量仅为‘越心’的12.9%。花青苷合成途径结构基因FaF3H、FaCHS、FaDFR、FaANS、FaCHI、Fa3GT的表达水平在突变体中显著降低,这可能是突变体成熟果实花青苷水平显著低于‘越心’的直接原因。FaMYB10和FaMYB1在突变体中的表达水平显著下降,且FaMYB10在几个主成分中的特征向量绝对值均显著较高,进一步证实了MYB10是草莓成熟过程中花青苷合成的类黄酮或苯丙烷类化合物途径主要调节因子之一。提取叶片基因组DNA进行基于KASP标记的基因分型结果显示,74对KASP引物在‘越心’草莓及其突变体中的基因分型不存在差异。本结果初步证实突变导致参与调控花青苷合成途径的关键基因表达发生显著下调从而使花青苷积累显著减少,果实着色变淡。 相似文献
15.
《园艺学报》2021,(6)
转录组比较发现,果肉黄色的‘金艳’猕猴桃成熟果实中优势表达基因的主要功能涉及代谢,而果肉含花青苷呈红色的‘红阳’中的优势表达基因一般与发育相关。猕猴桃果皮和外层果肉部分及内层果肉和果心部分的优势表达基因分别与光合作用和营养储备有关。猕猴桃有相对较多的R2R3类型的MYB基因,几乎所有类型的MYB基因都在果实中表达。MYB-A72位于花青苷合成相关MYB基因分支,其转录本只在‘红阳’中发现,在内层果肉和果心部分的表达水平很高。表达模式聚类分析表明:bHLH-B36和WD40-A126可能参与形成MYB-bHLH-WD40调控复合体,而CHI2、FLS1和CYP98A1可能是受其调控的靶基因。 相似文献
16.
为研究R2R3-MYB转录因子调控石榴花青苷合成的机理,以石榴品系‘榴花红’（红花）和‘榴花白’（白花）为试材,利用同源克隆技术分离出1个调控花青苷生物合成的R2R3-MYB基因PgMYB111(Pg012177.1)。其CDS全长为1 101 bp,编码366个氨基酸。多重比对分析表明,PgMYB111蛋白的N端含有1个R2R3保守结构域,以及1个与bHLH蛋白互作的[D/E]Lx2[R/K]x3Lx6Lx3R结合位点。系统发育树分析表明,PgMYB111与苹果和扁桃具有较高的同源性,聚为一簇。亚细胞定位试验发现,PgMYB111定位于细胞核。PgMYB111在‘榴花红’中的表达量是‘榴花白’的4.3倍,且‘榴花红’花瓣花青苷含量也显著高于‘榴花白’。烟草瞬时表达结果表明转基因烟草叶片的花青苷含量和基因表达量呈先上升后下降的趋势,均在第5天达到最高,分别是未侵染叶片的3.8倍和8.9倍,pBI121空载叶片的3.17倍和5.57倍。结果表明PgMYB111参与了花青苷合成途径并促进其合成。 相似文献
17.
为探讨提高‘红香酥’着色的套袋技术措施,以‘红香酥’梨为试材,研究了果实发育过程中果皮花青苷含量的变化及果园温度、套袋时期对果皮花青苷积累的影响。结果表明,‘红香酥’梨果皮花青苷合成与积累高峰出现在果实发育后期,期间含量有所下降,接近果实成熟时花青苷含量急剧增加,成熟时达到最高峰;叶绿素含量从盛花后100 d开始逐渐降低,至果实成熟时达到最低值;类胡萝卜素含量在盛花后90 d以后一直保持较低的水平;昼夜温差不影响花青苷的积累,但较低的昼夜气温有利于花青苷的积累;花后30 d套袋,果实成熟前60 d去袋可显著提高果皮花青苷含量,但对叶绿素含量影响不显著。单独利用套袋技术不能显著改善‘红香酥’梨果实着色。 相似文献
18.
《果树学报》2015,(5)
【目的】研究不同石榴品种发育期果实品质和叶片指标的变化趋势及相关关系,为有效调控果实品质提供理论依据。【方法】以石榴品种‘泰山红’和‘泰山三白甜’为试材,利用滴定法和紫外分光光度法等对其发育期果实品质和叶片指标进行测定。【结果】2个品种发育期果实单果质量、可溶性固形物含量、固酸比和可溶性糖含量显著增加,可滴定酸含量显著降低。两个品种果实中可滴定酸含量、固酸比和可溶性糖含量差异显著(P0.05)。两个品种维生素C含量随果实发育均逐渐增加,‘泰山红’发育后期(9月15日后)维生素C含量迅速升高,高于‘泰山三白甜’,与其差异极显著(P0.01)。‘泰山红’发育期花青苷含量逐渐升高,9月5日后进入迅速增长期,一直高于‘泰山三白甜’,后者花青苷含量变化幅度较小。两个品种总黄酮含量均在幼果期(7月15日)和成熟期(10月5日)出现峰值。两个品种发育期叶片中叶绿素a、叶绿素b、可溶性糖、花青苷和总黄酮含量整体上逐渐降低,类胡萝卜素含量发育后期逐渐升高。相关性分析表明,两个品种果实中可溶性糖与花青苷呈极显著正相关。叶片中叶绿素a、叶绿素b与花青苷、总黄酮呈显著正相关,花青苷与总黄酮呈极显著正相关。叶片花青苷与果实单果质量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、固酸比呈显著负相关,叶片总黄酮含量与果实可溶性糖含量呈显著负相关。【结论】不同石榴品种发育期果实品质和叶片指标差异显著。可溶性糖含量增加有利于果实中花青苷的合成。叶绿素含量增加有利于叶片中花青苷和黄酮类化合物的形成。不同石榴品种果实品质和叶片指标相关程度差异显著。 相似文献
19.
苹果属观赏海棠McANS基因克隆与不同叶色品种间表达差异分析 总被引：3，自引：0，他引：3
以苹果属观赏海棠品种‘王族’叶片总RNA为模板,通过RT-PCR与RACE扩增,获得一个1 350 bp的花色素花青苷元合成酶（anthocyanidin synthase,ANS）基因的cDNA序列,其基因编码区共1 074 bp,编码357个氨基酸,命名为McANS（登录号FJ817488）。基因组序列全长1 268 bp,有1个内含子,内含子的剪切位点均符合真核生物“GT-AG”规则。使用实时荧光定量PCR和紫外可见光分光光度计法,对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’（叶片绿色）、‘绚丽’（新叶红色）和‘王族’（叶片紫色）幼叶和功能叶中的McANS表达量、花青苷和类黄酮含量进行测定分析,结果表明：McANS在3个品种的幼叶和功能叶中均有表达,在幼叶中表达量显著高于功能叶,在‘绚丽’中表达量相差达到23.82倍。花青苷含量的变化与McANS相对表达量变化趋势具有一致性,而类黄酮含量的变化与McANS相对表达量无明显相关。说明McANS在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。 相似文献