春兰与大花蕙兰杂交种红花呈色机理初探

• 作者: 刘春贵 刘红 包建忠 周春华 孙叶 李风童 赵国琦 陈秀兰
• 来源期刊: 核农学报
• 关键词: 兰属 转录组测序 花色素 花色基因
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 植物诱变育种·农业生物技术
• 页码范围: 2178-2189
• 页数: 12页
• 字数: 8222字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2020.10.2178

摘要

为探究兰属杂交种红花的呈色机理,选择绿花春兰和黄花大花蕙兰的红花杂交种黄金梅为试验材料,通过小花蕾期和始花期花瓣的转录组测序分析,筛选影响花色的关键结构基因及调节基因,实时荧光定量PCR(qPCR)验证基因的差异表达,分光光度计法检测花瓣色素(类黄酮、叶绿素A、叶绿素B、花青苷)的含量.结果 表明,通过测序共获得113 780条单基因(Unigene),其中200～ 300 bp的Unigene占比42.68％;44 088个Unigene获得注释信息;与小花蕾期花瓣比较,始花期花瓣上调基因有1 855个,下调基因有2 494个;差异表达基因(DEGs)被GO数据库注释划分为47个功能组;1 219个DEGs被KEGG数据库注释,涉及166条代谢途径;根据KEGG代谢通路及基因注释结果,筛选出与花色相关的54个关键结构基因和21个转录因子;花青苷合成基因DFR、ANS、3,5GT及转录因子Zm1、Hv1、MYB305表达量在始花期上调,在NCBI库BLAST同源基因发现黄金梅DFR、ANS、3GT基因与大花蕙兰的基因同源性最高,5,3GT、3,5GT、Zm1基因与蝴蝶兰和石斛兰的基因同源性最高,转录因子Hv1、MYB305与建兰的基因同源性最高.qPCR参试基因表达量变化与转录组测序结果趋势一致.各阶段花瓣总黄酮的含量显著高于类胡萝卜素和叶绿素含量;始花期花瓣中花青苷含量升高.本研究结果为兰属杂交种花色基因的功能分析提供了参考.