【摘要】：在眾多的觀賞植物中,蘭花憑借其豐富的花色和花香營造出了悠久的文化價值和獨特的藝術價值。其花色和花香還在吸引傳粉者中起著關鍵作用。蝴蝶石斛蘭通常指石斛屬"Phalaenopsis"系列,具有很高的觀賞價值,其花色以紫紅色、粉紅色和白色等色調為主,然而目前栽培的品種大多不具香氣。蝴蝶石斛蘭是熱帶蘭花卉產(chǎn)業(yè)中重要的切花和盆花產(chǎn)品之一,同時被廣泛應用于花環(huán),餐桌花等花藝設計中。為明確蝴蝶石斛蘭花色與花色素及花色相關基因表達之間的關系,本實驗通過花色表型分析,總黃酮和總花青素含量測定,同時使用實時熒光定量PCR技術測定花色相關基因的相對表達量,利用相關性分析,研究花色、花色素、花色相關基因表達之間的相關性,篩選出調控蝴蝶石斛蘭花色形成的關鍵基因,并利用酵母表達系統(tǒng)中自激活活性檢測法和基因槍瞬時表達法對重要轉錄因子基因進行了功能分析。結果如下：(1)通過對18個花色不同的蝴蝶石斛蘭品種的花瓣色素與花色表型(包括明度L*、色相a*值、色相b*、彩度C*、色相角h)的分析發(fā)現(xiàn)總花青素與總黃酮呈極顯著正相關,二者均與明度L*,色相b*,彩度C*呈極顯著負相關,表明隨著花青素和黃酮醇含量的增加,花色顏色加深、明度降低,藍色程度加大,鮮艷程度降低：總花青素與色相a*值表現(xiàn)出極顯著的正相關,表明花青素的積累有助于提高花色的紅色程度。(2)對18個花色不同的品種和3個唇瓣與花瓣顏色不同的品種中28個花色相關基因的表達模式分析發(fā)現(xiàn)：對所選蝴蝶石斛蘭白色和黃色花色的形成起決定性作用的轉錄因子為MYB4、bHLH1,酶基因主要為DFR、ANS1、F3H、7GT1、F3'H1。對所選蝴蝶石斛蘭粉紅色花色形成起作用的轉錄因子為MYB4、bHLH1,酶基因主要為DFR、ANSI、7GT1、7GT2、7GT3。(3)對所選的轉錄因子MYB4、MYB8、MYB10和bHLH1基因進行功能分析,通過自激活活性檢測發(fā)現(xiàn)MYB4有轉錄激活活性,通過基因槍瞬時表達發(fā)現(xiàn)MYB4和bHLH1均能使品種‘魅力’白色花瓣產(chǎn)生紫紅色色素斑點,表明其對花青素合成起正調控作用。為查明蝴蝶石斛蘭不同品種不同香味的成因和花香氣萜類成分相關基因的表達特征,利用固相微萃取(SPME)方法結合GC-MS技術篩選出不同品種的主要賦香成分和關鍵發(fā)香部位,使用實時熒光定量PCR技術測定相關基因的相對表達量。具體結果如下：(1)測定了蝴蝶石斛蘭5個具香氣品種和2個不具香氣的品種盛花期的花朵揮發(fā)性成分及其相對含量。共鑒定出45種揮發(fā)性化合物,其中萜烯類34種、芳香族化合物9種、酯類2種,5種具香氣的蝴蝶石斛蘭花朵所含揮發(fā)性成分絕大部分都是萜烯類,萜烯類對蝴蝶石斛蘭的花香起著重要的作用。通過比較發(fā)現(xiàn),5種具香氣蝴蝶石斛蘭的主要賦香成分為3-蒈烯、芳樟醇、α-可巴烯和α-法尼烯,不同品種揮發(fā)性成分的組成和含量明顯不同�！G天使’和‘日出2號’的主要香氣成分是3-蒈烯,但其在‘日出2號’中的釋放率約為‘綠天使’的3倍；‘白花607’主要香氣成分為3-蒈烯、α-可巴烯、芳樟醇；‘紫背256’中α-法尼烯相對含量最高；‘魅力’中主要是α-可巴烯。2個不具香氣品種中鑒定出化合物較少,主要揮發(fā)性成分釋放率較小；‘紅牛’主要揮發(fā)性成分是胡莫柳酯,‘三亞陽光’主要的是異丁子香酚,這些主要揮發(fā)性成分對不同品種蝴蝶石斛蘭花的特有香味起著決定性作用。(2)‘綠天使’主要發(fā)香部位為花瓣,其次唇瓣�！叭粘�2號’主要發(fā)香部位為萼片,其次唇瓣和花瓣�！谆�607’主要發(fā)香部位為花瓣,其次唇瓣。‘紫背256’主要發(fā)香部位為花瓣,其次唇瓣和萼片。不同品種的花朵花瓣基本都是主要發(fā)香部位,而蕊柱基本不發(fā)香�；〒]發(fā)性成分受采樣時間,花發(fā)育階段所影響,比較復雜�！G天使’中TS1、TS2、LS;日出中的TS2、TS3、LS;‘紫背256’中的RS可能是主要的花香萜類合成酶基因。6個萜類合成酶候選基因的表達在不同品種,不同部位表達模式都不同,其與蝴蝶石斛蘭花香氣萜類成分積累的關系還有待進一步研究。本研究找出了蝴蝶石斛蘭花色形成中關鍵酶基因和轉錄因子基因,闡述了蝴蝶石斛蘭不同花色形成的可能原因,明確了幾種蝴蝶石斛蘭主要的賦香成分和發(fā)香部位,初步探索了萜類合成酶候選基因的表達模式,為蝴蝶石斛乃至觀賞植物的花色,花香的基因工程研究提供一定的理論基礎。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S682.31

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本文編號：2328560