矮牵牛F3’5’H 基因在花瓣呈色中的作用解析
2021-02-16符真珠张泰然王慧娟李艳敏王利民李彦邦张和臣
河南农业科学 2021年12期
符真珠，王 锐，张泰然，王慧娟，高 杰，李艳敏，蒋 卉，王利民，袁 欣，李彦邦，张和臣
（1. 河南省农业科学院 园艺研究所，河南 郑州 450002；2. 上海交通大学 农业与生物学院，上海 200240）
矮牵牛是一类应用非常广泛的花镜、花坛及家庭园艺植物。其花色非常丰富，具有白色、红色、粉色、紫色、蓝色、复色以及黄色等多种类型[1-4]。研究表明，决定矮牵牛花色的主要物质是花青苷，主要包含天竺葵、矢车菊和飞燕草等色苷类型，它们分别由F3H、F3’H、F3’5’H等基因控制[5-6]。蓝色是一种稀有色，主要有飞燕草素控制，其花卉种类较少。F3’5’H是合成飞燕草素的主效基因，是细胞色素P450家族重要成员，该基因的转化应用是获得蓝色花种质的关键[7-9]。近几年,随着分子生物学的发展，月季、康乃馨、菊花等一些重要切花的蓝色花种质遗传改良已经获得突破，一些转基因品种在日本、澳大利亚等已经得到了商业化推广应用[10]。如在康乃馨中共表达矮牵牛细胞色素b5和F3’5’H基因，可以使转基因后代株系的飞燕草素苷含量明显增加[6]。在切花月季中导入三色堇F3’5’H和鸢尾DFR基因，并同时抑制其内源DFR基因的表达，成功创建了呈现蓝色花瓣的月季种质[5]。抑制菊花内源F3’H，并导入三色堇F3’5’H基因，也成功获得了蓝色花转基因株系[11]。矮牵牛中花青素苷合成相关结构基因已经被解析，在Petunia inflata、P.axillaris基因组中F3’5’H基因由2 个基因座编码，分别是HF1和HF2[12]。本研究对矮牵牛不同基因型的F3’5’H进行了鉴定和功能分析，以期为后续花色分子育种奠定理论基础。
