农业生物技术学报

作者：薛惠敏, 周洋丽, 高燕会

单位：浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室,杭州311300

关键词：换锦花,花色,换锦花花青素合成酶(LsANS),启动子,GUS组织化学染色,

基金：国家自然科学基金(31670696); 浙江省农业新品种重大专项花卉育种专项(2021C02071-6)

换锦花(Lycoris sprengeri)是石蒜属植物中花色特殊的红蓝复色花,其花色形成机理复杂,而花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是植物花青素合成途径末端的一个关键酶。本研究采用分子生物学方法,对LsANS基因cDNA和启动子序列的功能进行分析,结果表明,LsANS基因cDNA全长1 401 bp (GenBank No. MT664240), ORF 1 068 bp,编码355个氨基酸;进化树分析表明,LsANS与红花石蒜(L. radiata)同源性最高为98.5%。qRT-PCR检测发现,LsANS基因在大花苞时期表达量最高,在盛花期最低;5种无性系(H1~H5)中,LsANS在H4表达量最高,在H1表达量最低;HPLC检测显示,在不同花发育时期,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与天竺葵素-3-O-葡萄糖苷在花苞时期的含量高于其他时期;在不同无性系中,天竺葵素-3-O-葡萄糖占所测花色苷含量比例最高的为无性系H4,在无性系H1中所占比例最低,推测LsANS参与天竺葵素的生物合成。克隆到长为2 114 bp的LsANS启动子序列,含有MYB转录因子结合位点、参与光、激素及逆境胁迫等顺式作用元件。构建pBI121-LsANSpro::GUS融合表达载体,瞬时转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),发现其根、叶片和花显示蓝色,可知启动子LsANSPro具有启动下游基因的作用。本研究为进一步探讨ANS基因在石蒜属植物花色形成过程中的作用及机理提供理论依据。

来源：2022年第8期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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