农业生物技术学报

作者：缪云锋, 胡旭浩, 林彬茹, 钟诗蔚

单位：浙江农林大学 风景园林与建筑学院/浙江省园林植物种质创新与利用重点实验室,杭州 311300

关键词：矮牵牛,花青素苷,4香豆酰辅酶A连接酶(4CL),病毒介导的基因沉默(VIGS),

基金：浙江农林大学科研启动基金(203402010601); 浙江农林大学大学生创新训练项目(2021KX0070)

花青苷是影响植物花瓣着色的主要色素。根据课题组前期矮牵牛(Petunia hybrida)转录组数据筛选出在花蕾着色期高表达的4香豆酰辅酶A连接酶13 (4-coumarate CoA ligase 13, Ph4CL13)基因,推测其与花青苷合成有关。为研究Ph4CL13在花青苷合成中的功能,本研究以矮牵牛'紫罗兰'作为材料,通过矮牵牛基因组筛选并克隆得到长度为1 653 bp的Ph4CL13 (Peaxi162Scf00089g00045.1) cDNA片段。系统发育树分析显示,Ph4CL13与草莓(Fragaria×ananassa) Fa4CL-1和Fa4CL-2亲缘关系较近。qPCR分析Ph4CL13在矮牵牛花开放不同阶段的表达模式发现,Ph4CL13在矮牵牛花蕾着色期高表达,推测Ph4CL13可能参与花青苷合成从而影响矮牵牛花色。通过病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing, VIGS)技术沉默Ph4CL13,结果显示,Ph4CL13沉默后矮牵牛花色变白,花青苷水平较对照显著降低;qPCR分析结果显示,沉默Ph4CL13后使其下游多个花青苷合成相关基因查尔酮合成酶(chalconesynthase, CHS)、查尔酮异构酶(chalcone isomerase, CHI)、黄烷酮-3-羟化酶(flavanone-3-hydroxylase, F3H)、二氢黄酮醇还原酶(dihydroflavonol 4-reductase, DFR)、黄酮醇合成酶(flavonoid synthase, FLS)的转录被抑制,表明Ph4CL13在矮牵牛花蕾着色期的花青苷合成阶段发挥重要作用,且编码花青苷合成酶的基因间可能存在复杂的反馈机制。本研究初步揭示了Ph4CL13在花青苷合成中的作用,为后续深入解析其在花色形成中的分子机制提供参考。

来源：2024年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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