《光照調節菊花花青素合成的分子機理》是依託北京林業大學，由戴思蘭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：光照調節菊花花青素合成的分子機理
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：戴思蘭
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
花青素是植物體內主要的呈色物質，其合成是植物體在環境條件影響下逐步發育成熟的重要標誌。光不僅是植物生長發育的重要的環境因子，也是影響花青素合成和呈色的主要環境因子之一。菊花是典型的短日照植物，短日照條件在誘導成花的同時誘導花青素合成和積累。由於光照條件影響菊花花色表型，且研究發現菊花色素代謝途徑簡單，這就為研究花青素合成回響環境因子的分子調控機制提供了極好材料。本研究擬通過控制光照條件，誘導菊花花色變異，測定各樣本中的色素成分及含量並分析其與花色表型的關係；分離花青素合成相關結構基因和調節基因，分析其在成花過程中的表達模式；通過比較不同光照條件下基因表達模式和花青素成分及含量的差異，解析光照誘導菊花花色變異的分子機理。這一研究不僅可以為花色改良的分子育種提供理論依據，也可以豐富花發育分子調控機理的理論，對於利用環境因子調控花色，提高花卉的觀賞價值具有現實意義。
結題摘要
菊花在回響短日照條件完成成花誘導的同時也會合成和積累花青素。由於光照條件影響菊花花色表型，且研究發現菊花色素代謝途徑簡單，這就為研究花青素合成回響環境因子的分子調控機制提供了極好材料。本項目通過對菊花花序進行不同的光照處理誘導花色變異，研究光照影響菊花舌狀花著色的分子機理。通過色差儀和HPLC測定，發現對菊花品種‘麗金’花序進行遮光處理會使總花青素苷含量顯著下降，在蕾期進行遮光處理造成的總花青素苷含量的減少最為明顯，舌狀花幾乎不著色；利用RT-PCR方法分析與花青素合成相關的結構基因和調節基因在遮光處理過程中的表達模式，發現大部分決定花青素合成的關鍵基因的表達豐度下調，在蕾期進行遮光處理的樣本中沒有檢測到MYB、DFR和ANS表達信號；利用轉錄組測序技術獲得了遮光和非遮光樣本的轉錄組信息，通過對基因表達差異進行分析，篩選得到了回響光照的83個轉錄因子，其中遮光後下調錶達34個，上調錶達49個。上述結果表明：（1）菊花的舌狀花著色過程與花序發育過程密切關聯，其光感受部位為花序本身，光感受時期在花序發育的早期；（2）光照通過影響花青素苷合成途徑中關鍵基因的表達調控花青素苷的合成，從而影響最終的花色表型；（3）在光照調控下，轉錄因子對舌狀花的著色過程起著重要作用。這一研究不僅可以為花色改良的分子育種提供理論依據，也可以豐富花發育分子調控機理的理論，對於利用環境因子調控花色、提高花卉的觀賞價值具有現實意義。
