Page 157 - 《广西植物》2023年第4期

࿗ 期 叶 琦 等 ᧥ 山樱花品种间花色差异的代谢组学研究 Ꭾ ሕ ँ

瓣呈色差异的研究中均发现该类色素在差异花色 本研究利用生理生化及靶向代谢组学技术检
品种中显著上调ᖔ而紫花苜蓿白花品种的矮牵牛 测山樱花花瓣进行代谢组分析ᖔ共检测到了 ࿗԰ 种
素呈现显著性下调的趋势ྉ 潘新怡ᖔ԰ԡ԰ϟɯᖔ证明该 花青素物质ᖔ其中鉴定出 ϟϟ 种共有差异代谢物并
类色素在花色素合成过程中是一个重要的代谢分 在 ᣽ጶ᥈᥈ 数据中注释ᖔ阐明了不同代谢物在花色
支ᖔ也证实本研究的代谢组学结果有一定的合理 变化中的表达趋势ᖔ全面解析了不同花色樱花品
性ᤥ 通过转录组学测序发现ᖔ植物中的 ۪ዶᓂܦऊ̀୩ 种形成的内在代调控机制ᖔ为后期樱花花色的分
和 ऊ̀᧧ 等相关结构基因的表达量会随着植物花色 子层面调控提供了参考ᖔ并对樱花新品种选育提

变化产生差异ᤥ 其中ᖔ花青苷合成酶基因ྉ ዛટ୒ɯ 供了一定的理论基础ᤥ
是花青素合成途径下游的关键酶基因ᖔ虽然目前

该基因在海棠ྉ ᤹ᐹᤀࣩ໧ ໧ᡓᓣዞᡙᐹᤇᔠᤀᔠ໧ɯྉ 田佶等ᖔ԰ԡϟԡɯܦ
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分离ᖔ并证实其表达量高低是影响植物花色的重 ऊၤᑕʢᑕዹᡷᔀʢᔽझᑕᡷᔽᆍႿ ᆍ஦ ቝᑕᢼᆍʢ ᔀႿझᢃቝᔀ༁ ᑕႿʛ ੫ᔀႿᔀ༁ ᔽႿ׹ᆍ᤟׹ᔀʛ ᔽႿ
要因素ᖔ但尚未在山樱花品种中得到验证ᤥ 不同 ஦᤟ᑕ׹ᆍႿᆍᔽʛ ᑕႿʛ ᡱʢᆍᑕႿᡷၤᆍዹᢃᑕႿᔽʛᔽႿ ᤦᔽᆍ༁ᢃႿᡷၤᔀ༁ᔽ༁ ʛࣼʢᔽႿ੫ ஦ʢࣼᔽᡷ
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物种间的色素调控机制和结构基因具有特异性ᖔ ାᔽᆍዹၤᔀቝ ାᔽᆍᡱၤᢃ༁ᖔ ࿗ᤃጢྉϟɯ᧥ ᤃϟͱᎮϟ঎
并且通路间存在相互影响及竞争关系ᖔ为探明山 ऊ̀ᨃ ᥘ୩ᖔ ᣽᧧ᥘ ୩ऊᖔ ԰ԡϟँ঎ ᥘࣼ᤟ᡷᔽᡱ᤟ᔀ ᤟ᔽႿᔀ༁ ᆍ஦ ᔀ׹ᔽʛᔀႿዹᔀ ஦ᆍʢ
樱花品种的花青素类物质和下游结构基因之间的 ᔽႿʛᔀᡱᔀႿʛᔀႿᡷ ᆍʢᔽ੫ᔽႿ ᆍ஦ औᔽ᤟ʛ ᑕႿʛ ዹࣼ᤟ᡷᔽ׹ᑕᡷᔀʛ ஦᤟ᆍऔᔀʢᔽႿ੫ ዹၤᔀʢʢᢃ
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关联性ᖔ本研究后续仍需在分子层面进一步探索ᤥ ᧕ዶ᧧ ୩ᓂᖔ ̀ᨃશ᥈ ɟᖔ ԰ԡϟᤃ঎ ᥘᆍ᤟ᔀዹࣼ᤟ᑕʢ ᤦʢᔀᔀʛᔽႿ੫ ஦ᆍʢ ஦᤟ᆍऔᔀʢ ዹᆍ᤟ᆍʢ༁
研究表明ᖔ花青素合成通路对植物花色的形 ቝᆍʛᔽ஦ᔽዹᑕᡷᔽᆍႿ ᆍႿ ᆍʢႿᑕቝᔀႿᡷᑕ᤟ ᡱ᤟ᑕႿᡷ༁ ᤦᑕ༁ᔀʛ ᆍႿ ᡷၤᔀ ቝᔀዹၤᑕႿᔽ༁ቝ ᆍ஦
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成有重要作用ᖔ分析编码花青素合成的结构基因 ࿗ँྉሕɯ᧥ ጢ԰ँͱጢ࿗԰঎ Џ戴思兰ᖔ 洪艳ᖔ԰ԡϟᤃ঎ 基于花青素苷合
和转录因子是当下的研究热点ྉ 吴雪霞等ᖔ԰ԡϟऐɯᤥ 成和呈色机理的观赏植物花色改良分子育种 ЏȮ૒঎ 中国
农业科学ᖔ ࿗ँྉሕɯ᧥ ጢ԰ँͱጢ࿗԰঎૒
本研究基于 ᣽ጶ᥈᥈ 注释共富集到 Ꭾ 条关键代谢通
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路ᖔ其中花青素生物合成通路ܦ类黄酮合成通路和 ஦᤟ᆍऔᔀʢ ዹᆍ᤟ᆍࣼʢᑕᡷᔽᆍႿ ᔽႿ ሕԡ ቴ၊ᅳʐᅳʐᓣႥʐʗᅳႥ ༁ᡱᔀዹᔽᔀ༁ ׹ᔽᑕ
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次级代谢产物合成通路 ሕ 条代谢通路相对富集ᤥ
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其中ᖔ大量代谢物显著富集在青素生物合成通路
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中ᖔ表明该通路可能在山樱花花色的调控中发挥 ᡱၤᔀႿᆍᡷᢃᡱᔀ༁ ЏȮ૒঎ ۪᤟ᑕႿᡷ ᥘᆍ᤟ ାᔽᆍ᤟ᖔ ࿗ऐྉϟͱ԰ɯ᧥ ϟጢጢͱϟᎮϟ঎
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重要作用ᤥ 在此以前ᖔ李玉阔ྉ԰ԡ԰ԡɯ 同样发现在
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软枣猕猴桃由绿转红的生物过程中ᖔ类黄酮生物 ᡱᔀᡷᑕ᤟༁ ᤦᢃ ᔽႿᡷᔀ੫ʢᑕᡷᔽ׹ᔀ ᡷʢᑕႿ༁ዹʢᔽᡱᡷᆍቝᔀ ᑕႿʛ ቝᔀᡷᑕᤦᆍ᤟ᆍቝᔀ ᑕႿᑕ᤟ᢃ༁ᔽ༁
合成通路变化差异最为显著ᖔ花青素类代谢物含 ЏȮ૒঎ èʢᆍႿᡷ ۪᤟ᑕႿᡷ ୩ዹᔽᖔ ϟ԰᧥ ᤃऐጢϟሕᤃ঎
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量也在红色成熟果实中显著提升ଫ针对山茶花不 ஦ᆍʢ ᔽ༁ᆍ᤟ᑕᡷᔽႿ੫ᖔ ᔽʛᔀႿᡷᔽ஦ᢃᔽႿ੫ᖔ ᑕႿʛ ीࣼᑕႿᡷᔽ஦ᢃᔽႿ੫ ᑕႿᡷၤᆍዹᢃᑕႿᔽႿ
同花色品种进行色素种类及含量的测定后同样发 ቝᔀᡷᑕᤦᆍ᤟ᔽᡷᔀ༁ ᔽႿ ዹ᤟ᔽႿᔽዹᑕ᤟ ༁ᑕቝᡱ᤟ᔀ༁ ЏȮ૒঎ ዶႿᑕ᤟ᢃᡷ ऊၤᔀቝᖔ ऐᤃྉ԰ԡɯ᧥
现ᖔ花青素生物合成途径相关的矢车菊素和矮牵 ϟԡԡጢ԰ͱϟԡԡጢऐ঎
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牛素 的含量在红色品种中显著增加 ྉèࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ᑕႿᑕ᤟ᢃ༁ᔽ༁ ᆍ஦ ᤟ᔽ੫ၤᡷ᥋ʛᔀᡱᔀႿʛᔀႿᡷ ᑕႿᡷၤᆍዹᢃᑕႿᔽႿ ᑕዹዹࣼቝࣼ᤟ᑕᡷᔽᆍႿ ᔽႿ
԰ԡ԰ϟɯଫ赵君等ྉ԰ԡ԰ϟɯ 发现ᖔ向日葵的紫色茎干矢 ᤦᔽዹᆍ᤟ᆍʢᔀʛ ዹၤᔀʢʢᢃ ஦ʢࣼᔽᡷ༁ Џ Ȯ૒঎ ۪᤟ᑕႿᡷ ۪ၤᢃ༁ᔽᆍ᤟ ାᔽᆍዹၤᔀቝᖔ ϟሕԡ᧥
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车菊素含量远高于白色品种ᖔ本研究结论均和上 ̀ጶ Ȯᖔ ᥈᧧В୩ఋ᧧ ᥘᥘᖔ ԰ԡϟԡ঎ ዶႿᡷၤᆍዹᢃᑕႿᔽႿ༁᧥ Ⴟᑕᡷࣼʢᑕ᤟ ዹᆍ᤟ᆍʢᑕႿᡷ༁ औᔽᡷၤ
述结论相一致ᖔ认为花青素合成途径在组织呈色 ၤᔀᑕ᤟ᡷၤ᥋ᡱʢᆍቝᆍᡷᔽႿ੫ ᡱʢᆍᡱᔀʢᡷᔽᔀ༁ ЏȮ૒঎ ዶႿႿ ኏ᔀ׹ èᆍᆍʛ ୩ዹᔽ ఋᔀዹၤႿᆍ᤟ᖔ
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中扮演了关键角色ᖔ同时该结论也和植物表型及
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生理研究结果相吻合ᤥ 本研究初步探索了花青素 ۪ʢᔀ༁༁঎
在樱花花色中的代谢差异ᖔ在代谢层面进行了一 Ȯ᧧ዶᨃ èऊᖔ Ի̀ዶᨃ ᓂᖔ ۼВ ᣮèᖔ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡ঎ ᥘᔀᡷᑕᤦᆍ᤟ᆍቝᔀ ᑕႿʛ
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些初步探索ᖔ而未对其他典型色素例如类黄酮进
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行测定ᖔ尚不明确影响樱花花色的具体分子机制ᖔ ᣽̀ᨃᨃ ̀ጶᖔ ዶԻᓂዶશ ዶᖔ ఋዶશ᥈ ୩ఋᖔ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮ঎
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在之后的研究中需要进一步联合多组学联合研究
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樱花花色呈色机制ᤥ ЏȮ૒঎ èᆍᆍʛ શࣼᡷʢ ኏ᔀ༁ᖔ ᤃϟྉϟɯ᧥ ϟሕᤃϟᎮᎮँ঎