【摘要】：紫斑牡丹(Paeonia rockii)是牡丹組革質(zhì)花盤亞組的野生種,以花瓣基部獨特而規(guī)則的花色斑為典型形態(tài)特征,受到商業(yè)和研究領域的廣泛關注。大量研究表明紫斑牡丹基部紫黑色斑是牡丹彩斑的主要遺傳來源,但其關于斑色形成的調(diào)控機制依然不完善。本研究以紫斑牡丹斑和非斑部位為主要試驗材料,以楊山牡丹(Paeonia ostii)和三個帶斑牡丹品種為對照材料,三個帶斑牡丹品種分別為藍蝴蝶(Paeonia suffruticosa cv.‘LanHuDie’)、墨池金輝(Paeonia suffruticosa cv.‘MoChiJinHui’)和海黃(Paeonia suffruticosa cv.‘HaiHuang’),課題組前期基于紫斑牡丹花瓣轉(zhuǎn)錄組分析,發(fā)現(xiàn)兩個R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子基因MYB-1和MYB-5在花瓣基部極顯著高表達,確定與斑色相關的四個結構基因(CHS、F3’H、DFR、ANS)。通過切片觀察、測定細胞液pH值和金屬元素量化紫斑牡丹色斑的表型及理化性質(zhì),確定斑色形成過程中的差異因素。通過實時熒光定量分析兩個轉(zhuǎn)錄因子在花瓣不同發(fā)育階段色斑部位與無斑部位的表達量差異,結合類黃酮含量及其代謝途徑中的結構基因變化趨勢,預測其在斑色形成過程中的作用。最后通過病毒誘導基因沉默試驗,從抑制基因表達的角度反向驗證基因功能。結果如下:(1)表型和理化性質(zhì)分析表明,紫斑牡丹斑色的形成主要是由于花青素中芍藥素在細胞液泡中大量積累,產(chǎn)生紅色和紫色的有色細胞,而槲皮素和木樨草素作為助色素,使細胞中的紫色和紅色加深,這些有色細胞集中在花瓣基部的表皮和柵欄組織中,形成色斑。同時花瓣基部細胞呈較凸出的橢球形,金屬元素的含量較少,也增強了基部斑色。(2)試驗確定了MYB-1和MYB-5基因的序列,通過生物信息學分析,預測了其結構和功能,構建過表達載體和TRV(煙草脆裂病毒)載體,為后期功能驗證奠定基礎。通過亞細胞定位和實時熒光定量分析,轉(zhuǎn)錄因子MYB-1和MYB-5主要在細胞核中起作用,隨著斑色的加深,MYB-1和MYB-5在花瓣基部表達量呈上升趨勢,與四個結構基因(CHS、F3’H、DFR、ANS)表達特征一致,其中MYB-5的變化更加顯著。當MYB-5基因表達被抑制時,結構基因表達量下降,花瓣斑色變淺。綜合分析,在紫斑牡丹斑色形成的過程中,MYB-1、MYB-5和四個結構基因(CHS、F3’H、DFR、ANS)表達量逐漸增加,使芍藥素、槲皮素和木樨草素含量增加,花瓣基部逐漸呈現(xiàn)紫紅色斑。同時,細胞形態(tài)和金屬元素影響了色斑的表現(xiàn)。
【圖文】：

西北農(nóng)林科技大學碩士學位論文子機理研究，類黃酮，特別是花青素，，在各種觀賞hara 和 Nakatsuka 2011; Davies 等人 2012）丙素類次生代謝產(chǎn)物，廣泛分布于種子romone）為基本骨架，即 C6-C3-C6 骨架（C。根據(jù) C 環(huán)的氧化程度和環(huán)是否開環(huán)等黃酮、黃酮醇、查爾酮和橙酮主要與花色

14圖 2-1 牡丹不同時期表型（S1-S4 時期花瓣及花蕾表型、S4 時期雌蕊、雄蕊、萼片及葉片表型）Fig. 2-1 Phenotypic of peony in different periodsotype petal and flower bud during S1-S4 periods, the phenotype pistils, stamenleafs in S4）
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S685.11

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本文編號：2656229