钟冠报春苣苔花色素苷合成调控R2R3-MYB转录因子的筛选与鉴定

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报春苣苔属(Primulina)植物株型低矮而紧凑、花朵硕大而独特、花序繁多且集中直立、花色艳丽且变异丰富,符合人们追求的“新”、“优”、“奇”、“稀”等审美要求,是极为理想的野生观赏花卉。尤其在花色方面变异丰富,含红粉、蓝紫、黄白等多个色系,使其成为花卉界的宠儿。花色素苷是水溶性类黄酮色素中最重要的一类,控制着红粉色系和蓝紫色系花色的形成。通过了解报春苣苔花色素苷合成及调控的分子机制,可为关键基因发掘和分子育种提供理论支撑,促进其产业的发展。  本研究以花色较为艳丽、花色素苷成分较为丰富的钟冠报春苣苔(P.swinglei)为研究对象,研究了花发育阶段及不同组织中花色素苷含量变化及花色素苷合成途径结构基因的表达模式。发现花色素苷只存在于红色组织,且在花发育阶段总量变化不大。结构基因的表达模式基本一致,且与花色素苷含量变化趋势相吻合,呈总体下降趋势,但变化早于花色素苷含量的变化。进一步,我们还基于RNA-Seq数据,通过不同比对及聚类分析,挖掘了2个潜在的调控花色素苷合成的R2R3-MYB(PsMYB1,PsMYB2)。通过烟草叶片瞬时过表达实验表明单独转入PsMYB1,叶片积累少量红色,在杨梅MrbHLH1的协同作用下,显著诱导花色素苷的生成,而PsMYB2不具备诱导花色素苷合成的能力。双荧光素酶互作实验也发现,在MrbHLH1的帮助下,PsMYB1可以明显增强PsANS的转录活性(将近提高5倍),而对PsF3H基因却没有调控作用。故PsMYB1是调控钟冠报春苣苔花色素苷合成的重要转录因子。但其对结构基因的调控情况有别于其他物种,值得深入研究。
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