秋石斛LCYB、LCYE 基因克隆和表达分析及其与花色的关系

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2025-03-19 合作期刊: 《广西植物》

陈曼曼 罗小燕 李亚梅 李崇晖

摘要： 类胡萝卜素是秋石斛重要的花色素之一，秋石斛花朵中类胡萝卜素生物合成过程 未见报道。因此，该文以黄花秋石斛品种‘金童’花芽为材料，克隆了类胡萝卜素合成途径 下游分支上的两个关键合成酶基因DhLCYB、DhLCYE，对其进行序列分析。利用RTqPCR 测定了其在不同花色秋石斛品种花发育不同阶段的表达特征，并利用靶向代谢组学 技术研究了其中类胡萝卜素组成及含量且分析了色素组成和含量与花色及基因表达之间的 相关性。结果表明：（1）克隆到了DhLCYB 和DhLCYE 基因的转录本，它们编码的氨基 酸序列与同属的铁皮石斛、鼓槌石斛同源蛋白一致性最高。作为番茄红素的两个环化酶， DhLCYB 和DhLCYE 在蛋白质三维结构上十分相似。（2）DhLCYB 和DhLCYE 在不同秋 石斛品种花发育不同阶段表达特征各异，DhLCYE 在黄色花中表达量比紫红色花高且与叶 黄素和α-胡萝卜素含量显著正相关。DhLCYB 在不同花色品种中表达没有明显的规律，但 其在S1 时期的表达量与花药黄质、紫黄质等LCYB 催化分支途径的β, β-类胡萝卜素类代谢 物显著正相关。（3）从秋石斛花中共鉴定出48 种类胡萝卜素，胡萝卜素类4 种，叶黄素 类44 种；总类胡萝卜素含量在黄色品种中高于紫红色品种。（4）15 种类胡萝卜素及其衍 生物、总类胡萝卜素含量与花色的色相a*显著负相关，与b*值显著正相关。本研究为秋石 斛花色改良提供了基因资源和育种思路。

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