【摘要】：紫斑牡丹(Paeonia rockii)是牡丹組革質(zhì)花盤(pán)亞組的野生種,以花瓣基部獨(dú)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(lǐng)域的廣泛關(guān)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(lái)源,但其關(guān)于斑色形成的調(diào)控機(jī)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(yàn)材料,以楊山牡丹(Paeonia ostii)和三個(gè)帶斑牡丹品種為對(duì)照材料,三個(gè)帶斑牡丹品種分別為藍(lán)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(gè)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(dá),確定與斑色相關(guān)的四個(gè)結(jié)構(gòu)基因(CHS、F3’H、DFR、ANS)。通過(guò)切片觀察、測(cè)定細(xì)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(guò)程中的差異因素。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量分析兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子在花瓣不同發(fā)育階段色斑部位與無(wú)斑部位的表達(dá)量差異,結(jié)合類黃酮含量及其代謝途徑中的結(jié)構(gòu)基因變化趨勢(shì),預(yù)測(cè)其在斑色形成過(guò)程中的作用。最后通過(guò)病毒誘導(dǎo)基因沉默試驗(yàn),從抑制基因表達(dá)的角度反向驗(yàn)證基因功能。結(jié)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(xì)胞液泡中大量積累,產(chǎn)生紅色和紫色的有色細(xì)胞,而槲皮素和木樨草素作為助色素,使細(xì)胞中的紫色和紅色加深,這些有色細(xì)胞集中在花瓣基部的表皮和柵欄組織中,形成色斑。同時(shí)花瓣基部細(xì)胞呈較凸出的橢球形,金屬元素的含量較少,也增強(qiáng)了基部斑色。(2)試驗(yàn)確定了MYB-1和MYB-5基因的序列,通過(guò)生物信息學(xué)分析,預(yù)測(cè)了其結(jié)構(gòu)和功能,構(gòu)建過(guò)表達(dá)載體和TRV(煙草脆裂病毒)載體,為后期功能驗(yàn)證奠定基礎(chǔ)。通過(guò)亞細(xì)胞定位和實(shí)時(shí)熒光定量分析,轉(zhuǎn)錄因子MYB-1和MYB-5主要在細(xì)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(dá)量呈上升趨勢(shì),與四個(gè)結(jié)構(gòu)基因(CHS、F3’H、DFR、ANS)表達(dá)特征一致,其中MYB-5的變化更加顯著。當(dāng)MYB-5基因表達(dá)被抑制時(shí),結(jié)構(gòu)基因表達(dá)量下降,花瓣斑色變淺。綜合分析,在紫斑牡丹斑色形成的過(guò)程中,MYB-1、MYB-5和四個(gè)結(jié)構(gòu)基因(CHS、F3’H、DFR、ANS)表達(dá)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(shí),細(xì)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(xué)碩士學(xué)位論文子機(jī)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(kāi)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(shí)期表型（S1-S4 時(shí)期花瓣及花蕾表型、S4 時(shí)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(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S685.11

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本文編號(hào)：2656229