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荷兰鸢尾突变株‘紫韵’的花色突变相关机理分析

2021-11-09陈艺荃方能炎钟淮钦叶秀仙樊荣辉

西北植物学报 2021年9期

林 兵,陈艺荃,方能炎,钟淮钦,叶秀仙,樊荣辉*

(1 福建省农业科学院 作物研究所,福州 350013;2 福建省农业科学院 农业工程技术研究所,福州 350013)

荷兰鸢尾(Irishollandica)为鸢尾科(Iridaceae)鸢尾属(Iris)秋植球根花卉。花姿优美、如鸢似蝶、花色艳丽,主要有白色、黄色和蓝紫色等色系。很多植物中,蓝紫色花的形成主要由花色素苷途径控制,如葡萄风信子(Muscari)、睡莲(Nymphaeaspp.)等[1-3],蓝紫色花的深浅程度主要取决于花色素苷途径中飞燕草素(delphinidin)及其衍生物含量,红色主要取决于矢车菊素(cyanidin)及其衍生物含量[4-5]。花青素苷合成后会进行分子修饰,这是花色素结构多样化和稳定性的基础,在不同的物种中呈现多样性,其修饰类型包括糖基化、酰基化和甲基化。花青素苷的糖基化和甲基化使颜色更红,而花青素苷的酰基化改变波长吸收最大值,使颜色更蓝,并且酰化的花青素苷分子间的堆积,能使形成的蓝色非常稳定[6-8]。目前,在月季(Rosachinensis)、康乃馨(Dianthuscaryophyllus)和菊花(Dendranthemamorifolium)中已获得转基因蓝紫色花[8-9]。荷兰鸢尾花色素苷途径大部分相关基因被研究[10-11],其蓝紫色花的深浅主要由花色素苷的种类、含量,黄酮等助色素及类胡萝卜素的含量三者共同作用,其中花色素苷的种类和含量为主控因素[12],这为花色研究奠定了基础。然而,由于特定位点突变导致色素缺失,进而导致花色变浅或变深的可能分子机制存在广泛性和不确定性,可能是某个基因、某个蛋白,也可能是某个转录因子的突变,导致花色变异机理的研究难以澄清,这就需要更多的数据去解释花色变异原因。……

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