【目的】对青冈栎原花青素（缩合单宁）合成基因进行鉴定及生物信息学分析，可为青冈栎果实资源开发利用和品种改良奠定分子基础。【方法】基于已公布的青冈栎全基因组测序数据，利用生物信息学方法对原花青素合成基因进行鉴定，并分析其蛋白质序列、染色体定位、种间共线性、基因结构及系统发育关系。【结果】青冈栎中11种原花青素合成基因有42个家族成员，分布在11条染色体上；蛋白质理化性质在具有多拷贝数的QgPAL、QgC4H、Qg4CL、QgF3′H基因家族成员间存在差异；Qg4CL8、Qg4CL14、Qg4CL17、QgF3’H2、QgC4H4蛋白具有2～3个跨膜区域，表明这些蛋白可能在细胞内外信号转导中发挥重要作用；基因家族成员在栎属中进化比较保守，通过栎属古老的全基因组复制及串联重复和片段重复扩张；QgPAL2～QgPAL6和Qg4CL15基因分别与拟南芥中参与原花青素合成的AtPAL1～2和At4CL3聚为同一分支，可能在原花青素生物合成中发挥重要作用；Qg4CL基因家族在系统发育树中进化出新的分支，其家族成员表现出基因结构的多样性，并在4CL基因的高度保守基序中发生氨基酸位点的突变，推测这些基因可能因进化出新功能而被保留下来。【结论】青冈栎原花青素合成基因通过多种复制方式进行扩张，复制基因在栎属中相对保守，在青冈栎中表现出理化性质、蛋白结构和进化模式的多样化。采用生物信息学方法分析了原花青素合成基因的特征和进化模式，这为深入解析栎属植物单宁合成机制奠定了分子基础。

[目的 ]分析牡丹花青素苷合成关键基因PsDFR启动子的顺式作用元件及活性，为进一步研究PsDFR启动子的功能及其在牡丹花色形成中的调控机制奠定基础。[方法 ]以‘黑花魁’牡丹花瓣中提取的基因组DNA为模板，通过染色体步移法克隆PsDFR的启动子序列。利用生物信息在线软件预测分析启动子序列的顺式作用元件。构建5个不同长度缺失启动子与GUS基因融合的表达载体，并瞬时转化烟草叶片，通过GUS组织化学染色和酶活性检测分析缺失启动子的活性，及其对脱落酸（ABA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、光照等不同胁迫处理的响应。[结果 ]克隆得到PsDFR上游1 687 bp的启动子序列。生物信息学分析发现PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件，这暗示PsDFR的表达可能受光信号、激素和胁迫等多种信号的共同调节。GUS组织化学染色和酶活性检测表明，随启动子片段的缩短，启动子活性逐渐下降，-1 623至-916区段对于启动子活性具有重要作用。MeJA和黑暗处理对各启动子片段活性均有显著抑制作用，恢复光照可促使启动子活性明显回升，而参与ABA响应的核心调控区域位于-443至-76 bp。[结论 ] PsDFR启动子含有多个光信号、激素响应、逆境响应及组织特异表达等顺式作用元件，其活性受光的正调控以及MeJA的负调控；-1 623至-916 bp间的区域对于启动子活性具有重要作用，-443至-76 bp是响应ABA处理的核心区域。该研究为进一步揭示PsDFR应答环境信号参与牡丹花色形成的分子调控机制提供参考。

为了明确辣椒花青素生物合成途径中相关基因的表达调控模式,选取3种不同果实颜色的辣椒品系(紫晶、淡紫、水晶)为试材,提取果实不同发育阶段的RNA并反转录成cDNA,利用qRT-PCR技术分析相关基因(CHS、CHI、F3H、F3'5'H、DFR、ANS、UFGT、ANP、GST)在不同辣椒材料果实不同发育阶段的表达情况。结果显示:CHS、CHI在3种材料果实发育过程中表达量都很少且无规律可循,F3H在淡紫、紫晶中表达量较高,且在果实发育的第15~20天时出现较大峰值,与之相比在水晶中的表达量可以忽略不计。F3'5'H、ANP、GST、DFR、UFGT在3种材料中相对表达量随着果实的发育分别呈现同...

【背景】花青素是紫色不结球白菜中重要的营养成分之一，谷胱甘肽转移酶（glutathione S-transferase,GST）在花青素转运中发挥着重要功能。【目的】鉴定不结球白菜中编码GST的基因，并通过转录组和分子生物学手段揭示BcGSTF6在不结球白菜花青素转运中的作用，解析不结球白菜花青素积累的分子机制。【方法】通过生物信息学方法，鉴定GST基因家族成员并分析其在染色体上的位置和基序；在紫色和绿色的不结球白菜中进行转录组分析，筛选不结球白菜中参与花青素转运的基因，并通过表达模式分析、亚细胞定位、拟南芥突变体tt19的异源回补试验进一步验证BcGSTF6和BcTT19的功能；通过将BcGSTF6和BcTT19与其他物种中参与花青素转运基因的氨基酸序列进行比较，分析BcGSTF6存在的差异；并通过BcGSTF6蛋白与矢车菊素（Cya）的体外结合和基因沉默试验验证BcGSTF6是否为参与不结球白菜花青素转运和积累的重要基因。【结果】从不结球白菜中鉴定得到83个GST基因家族成员，分为8个亚家族，分布在10条染色体上。转录组分析结果表明BcGSTF6和BcTT19可能是参与不结球白菜花青素转运的基因，进一步利用qRT-PCR发现BcGSTF6与BcTT19都在不结球白菜花青素积累阶段高度表达；亚细胞定位结果表明BcGSTF6和BcTT19都定位于内质网和液泡膜中。氨基酸序列多重比较发现BcTT19与其他物种中参与花青素转运的蛋白存在高度同源性，而BcGSTF6则在保守结构域中存在较大差异。在拟南芥突变体tt19中对BcGSTF6和BcTT19进行过表达均可恢复拟南芥幼苗tt19积累花青素的表型，但不能恢复其种皮棕色的表型，表明BcGSTF6和BcTT19都参与了花青素的转运但不能转运原花青素（PAs）。体外结合试验发现BcGSTF6蛋白在室温下可增加Cya的可溶性；对BcGSTF6在不结球白菜中进行基因沉默发现叶片中花青素含量显著下降，同时也导致参与花青素合成与调控相关基因表达量降低。证明BcGSTF6参与了花青素的转运和积累，在不结球白菜叶片着色过程中发挥重要功能。【结论】本研究鉴定了不结球白菜GST基因家族，并进一步解析了BcTT19和BcGSTF6在不结球白菜花青素转运和积累中的功能，阐明了BcGSTs在不结球白菜中花青素转运调控的部分机制。

【目的】为山麦冬Liriope spicata果实花青素生物合成研究筛选最佳内参基因。【方法】基于山麦冬转录数据，通过变异系数以及变化倍数初步筛选出山麦冬15个候选内参基因。以幼果期和成熟期山麦冬果实为材料，利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术测定候选内参基因的表达，采用ΔCt值法、geNorm、NormFinder和BestKeeper等软件包分析候选基因的表达稳定性，最后选取来自6个基因家族(C4H、CHS、MT、UFGT、MYB和bHLH)的10个目的基因(C4H、CHS-1、CHS-2、MT、UFGT-1、UFGT-2、MYB-1、MYB-2、MYB-3、bHLH)，对所选内参基因组合进行验证。【结果】4种方法分析得出的候选内参排序存在一定差异，需综合4种方法的几何平均值作为综合排序。根据geNorm软件推荐的最适内参数目为4个，即CNNM、GPR107、EF1-α、G6PD-2最稳定，PDP最不稳定。对10个目的基因表达量标准化验证发现：以CNNM、GPR107为内参组合与选用4个基因作为内参组合无显著差异，相关系数可达0.999 9，且选用双内参组合比4个内参组合的可操作性强，而不适合的内参基因(PDP)会对RT-qPCR结果产生严重偏差。【结论】以CNNM、GPR107作为组合是山麦冬果实花青素生物合成研究的最佳内参基因。图6表5参39

为了探索马铃薯小G蛋白StRab5b与花青素合成之间的关系，利用农杆菌介导的遗传转化，将StRab5b基因在马铃薯中超表达后，研究StRab5b基因对马铃薯花青素含量和PAL活性的影响。结果表明，超表达StRab5b基因显著增加了马铃薯叶片、茎段和薯块中的花青素含量。与对照相比，转基因马铃薯植株StRab5b-L2、StRab5b-L3和StRab5b-L5叶片花青素含量分别增加了42%,24%,54%,茎段中花青素含量分别增加了59%,37%,32%,薯块中花青素含量分别增加了118%,82%,105%;同时，StRab5b基因对植物花青素合成关键酶PAL活性也有促进作用，与对照相比，转基因马铃薯植株StRab5b-L2、StRab5b-L3和StRab5b-L5叶片PAL活性分别增加了88%,63%,66%,茎段中PAL活性分别增加了48%,38%,31%,薯块中PAL活性分别增加了98%,78%,64%。综上所述，小G蛋白StRab5b通过调控PAL活性，增加了马铃薯中花青素的含量。

【目的】花青素苷是梅花花色形成的重要色素,R2R3-MYB是花青素苷合成调控的关键转录因子。从梅花中分离出1个R2R3-MYB调控因子PmMYB1,通过分析其序列特征并转入烟草进行功能鉴定,为探明梅花花青素苷合成调控机理及今后梅花花色分子育种奠定基础。【方法】根据梅花基因组数据设计引物,采用RT-PCR方法从梅花花瓣中分离PmMYB1基因,利用DNAMAN软件预测氨基酸序列,通过多序列比对和系统进化树构建分析其保守序列并进行功能预测,通过构建表达载体将PmMYB1基因转入烟草,分析转基因烟草的表型及花青素苷含量的变化,并利用实时荧光定量RT-PCR技术测定该基因及烟草内源花青素苷合成通路基因在转基因植株不同器官中的表达量,综合分析以上数据鉴定PmMYB1基因的功能。【结果】从梅花中分离得到全长为729 bp具有完整编码区的PmMYB1基因序列,该序列编码242个氨基酸。序列分析表明该蛋白具有保守的MYB结构域及花青素苷调控MYB蛋白特征基序,并且含有与bHLH转录因子相互作用的保守基序,可能需要bHLH蛋白协同表达共同完成花青素苷的合成调控。多序列比对和进化分析结果显示PmMYB1与其他已鉴定功能的花青素苷调控MYB蛋白有很高的同源性,其中与樱桃李的PcMYB10和欧洲甜樱桃的PaMYB10一致性分别为92%和91%。转基因烟草试验表明过表达PmMYB1基因显著提高了转基因植株花冠中花青素苷的含量(P<0.05),使其花冠颜色明显加深,实时荧光定量RT-PCR试验结果表明PmMYB1基因在转基因植株花中表达量高于叶中,过表达PmMYB1基因明显上调了烟草花中7个内源花青素苷合成通路结构基因NtCHS、NtCHI、NtF3H、NtF3′H、NtDFR、NtANS、NtUFGT及2个调控基因NtAn1a和NtAn1b的表达量。【结论】在烟草中过表达PmMYB1基因能够显著上调转基因植株花中内源花青素苷合成通路结构基因和调控基因的表达,从而促进了其花中花青素苷的积累并导致花色加深,表明该基因在花青素苷合成过程中起重要调控作用。

花青素对人类健康具有重要的保健功能，培育富含花青素的功能性水稻品种是未来绿色健康农业发展的必然需求。然而目前与水稻果皮花青素含量相关的基因资源还十分有限，不利于有色稻米品种的种质创新和遗传改良。为了全面发掘水稻果皮花青素的基因资源，本研究结合花青素无损伤检测和全基因组关联分析方法，以533份水稻种质作为供试材料，检测到了13个果皮花青素含量关联QTL位点，这些QTL位点中包含了除Rc、Rd、Rb及OsMYB3已知与花青素相关的基因外，还包括17个候选基因。通过对候选基因同源性及表达模式分析，初步确定8个MYB基因与1个bHLH基因为新的水稻果皮花青素的候选基因。该研究结果首次全面剖析了水稻果皮花青素的遗传基础，为健康功能性水稻品种的选育提供理论基础与基因资源。

[目的]通过对花青素苷相关合成基因的表达水平和代谢产物的分析,系统地阐明‘金华美女’叶色变异与基因表达的关系。[方法]以‘金华美女’为材料,‘贝拉大玫瑰’、杜鹃红山茶和红山茶为参照组,使用NCBI Primer Designing Tool设计山茶DFR、ANS、LAR、ANR和UFGT基因的荧光定量引物,使用实时荧光定量PCR仪测定这5个基因在叶片4个发育时期的表达量;采用高效液相色谱仪测定对应时期的多酚合成途径的主要次生代谢产物(儿茶素、表儿茶素),以及花青素苷合成途径的主要代谢产物矢车菊素-3-O-

采用实时荧光定量PCR技术检测不同叶色茶树嫩梢中花青素合成相关基因的表达水平,并比较各基因表达水平的差异.结果表明,桂皮酸-4-羟化酶(C4H)、类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)和花青素合成酶(ANS)等结构基因在紫化茶树品种(系)的相对表达量显著高于白化茶树和常规绿叶茶树.紫化茶树因富含花青素呈紫红色,因此可推测C4H、F3′H和ANS等基因可能正向调控茶树花青素的合成与积累.

为了掌握青冈栎人工林生长及生物量分配规律,为青冈栎人工林经营管护提供科学依据和技术指导,对50年生青冈栎人工林随机设置5个面积为400 m~2(20 m×20 m)的标准地进行生物量调查,并在每个标准地内各选取6株不同径级的平均木伐倒进行树干解析。结果表明:(1)青冈栎树高、胸径和材积的连年生长量范围分别在0.15～0.45 m、0.09～0.56 cm和0.000 4～0.01 m~3之间。(2)树高、胸径和材积的连年生长量高峰值分别出现在12 a、15 a和40 a,高峰值分别为0.45 m、0.56 cm和0.010 0 m~3·a~(-1)。(3)材积的连年生长量和平均生长量相交于50 a,林分达到数量成熟,可以确定为主伐年龄。(4)50年生青冈栎人工林单株总生物量高达936.22 kg·株~(-1),各组分生物量排布从大到小依次为:树干(426.95 kg)>大枝(201.44 kg)>根蔸(134.19 kg)>树皮(41.23 kg)>小枝(36.83 kg)>叶(35.02 kg)>粗根(32.40 kg)>枯枝(15.71 kg)>中根(9.69 kg)>细根(2.76 kg)。(5)青冈栎人工林乔木层的总生物量为595.11 t·hm~(-2),占林分总生物量的98.33%,其中地上部分与地下部分分别为481.32 t·hm~(-2)和113.80 t·hm~(-2),占乔木层比重为80.88%和19.12%。(6)50年生青冈栎林分的总生产力为18.57 t·hm~(-2)a~(-1),3个植被层生产力大小为:乔木层(15.91 t·hm~(-2)a~(-1))>灌木层(1.85 t·hm~(-2)a~(-1))>草本层(0.82 t·hm~(-2)a~(-1));分别占总生产力的85.65%、9.94%、4.41%。青冈栎人工林主伐年龄为50 a。合理调整密度、科学间伐和改善林下环境是促进青冈栎人工林健康生长的必要手段。

以新选育果叶兼用品系‘嘉陵40号’桑椹为材料,测定不同发育时期桑椹的花青素和叶绿素的含量,并分析花青素合成相关酶基因、Rubisco编码基因和脱镁叶绿酸a加氧酶基因(PaO)的表达差异。花青素含量随着桑椹发育逐渐上升,叶绿素的含量先下降后上升。与花青素合成有关的酶基因随着桑椹发育呈现不同的表达模式,Rubisco编码基因RBCL和RBCS表达量逐渐降低,PaO1和PaO2的表达量都呈先下降后逐渐上升,然后再下降的表达模式。使用ABA、乙烯利和1-MCP等试剂处理桑椹,经分析在生化上ABA和乙烯利能促进花青素合成,抑制叶绿素的合成,在基因表达上能促进花青素合成相关基因的表达,而抑制Rubisco...

【目的】花青素苷是月季花瓣呈红色或粉色的重要因素。R2R3-MYB蛋白是调控植物花青素苷合成的关键转录因子。从月季花瓣中克隆花青素苷调控相关的R2R3-MYB蛋白同源基因,并分析这些基因与月季花瓣颜色和花青素苷合成的关系,为花色基因工程改良奠定基础。【方法】根据植物花青素苷调控相关R2R3-MYB蛋白的保守序列设计简并引物,结合3'-RACE和Y-RACE方法从月季花瓣中扩增同源基因的全长编码序列。用植物第四(Sg4)和第六(Sg6)亚家族的R2R3-MYB蛋白、拟南芥次生代谢调控相关的R2R3-MYB序列和克隆基因的编码蛋白进行多序列比较和进化分析。通过比较不同颜色的月季花瓣中花青素苷含量和...

建立了甘薯块根花青素(sweetpotatoanthocyanin,SPAC)的大孔树脂吸附制备技术,分析了其抑菌作用和机理。结果表明,在0.8%柠檬酸、物料比1∶200,60℃温水浴提取2h的条件下可获得最大的提取率3.81mg·g-1。粗提物经AB-8大孔树脂过柱纯化后可获得色价为225.1E的纯品,色价提高6倍。研究发现SPAC对3种常见致病菌均有抑菌作用,并与其浓度呈正相关。通过电镜观察、SDS-PAGE分析及生长曲线比较表明,SPAC抑菌机理是通过SPAC与细胞中的蛋白或酶结合,使其变性失活,抑制对数生长期的细胞分裂,而后使细胞质固缩、解体,导致细胞死亡。SPAC具有色素和抑菌双重功...