【摘 要】
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红花檵木（Loropetalum chinens evar.rubrum）又名:红檵木、红檵花等,为金缕梅科檵木属多年生植物,其叶子会因充足的光照而长时间保持红色,也会因缺乏光照使叶子呈现绿色。因其适应性强,且易繁殖、耐旱、耐修剪等优点成为我国南方地区常用的园林观赏植物。植物的颜色是观赏植物最主要的遗传性状,对植物的观赏价值和经济价值都有十分重要的影响。而植物呈现出不同的色彩,与植物体内所形成的花
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红花檵木（Loropetalum chinens evar.rubrum）又名:红檵木、红檵花等,为金缕梅科檵木属多年生植物,其叶子会因充足的光照而长时间保持红色,也会因缺乏光照使叶子呈现绿色。因其适应性强,且易繁殖、耐旱、耐修剪等优点成为我国南方地区常用的园林观赏植物。植物的颜色是观赏植物最主要的遗传性状,对植物的观赏价值和经济价值都有十分重要的影响。而植物呈现出不同的色彩,与植物体内所形成的花青苷（green）是息息相关的。植物花青苷生物合成途径中涉及到多种合成酶类,其中查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）是合成类黄酮物质的第一个限制酶,通过催化底物香豆酰和丙二酰发生反应进而合成类黄酮基本骨架查尔酮。二氢黄酮醇-4-还原酶（dihydroflavonol-4-reductase,DFR）是类黄酮代谢途径引向花青素合成的关键酶,在催化底物黄烷酮还原为无色花青素起着至关重要的作用。本论文为了研究红花檵木花青苷生物合成的分子机制,克隆了红花檵木2个LcCHSs基因序列,并进行了生物信息学分析。本论文利用RT-PCR技术,克隆到了红花檵木LcCHS1和LcCHS2基因,其中红花檵木LcCHS1的开放读码框（open reading frame,ORF）为1170 bp,编码389个氨基酸,红花檵木LcCHS2的ORF为1182 bp,编码393个氨基酸。红花檵木的两个LcCHSs的氨基酸序列与来源于茶树（Camellia sinensis）、葡萄（Vitis vinifera）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、烟草（Nicotianatabacum）等植物CHSs的氨基酸序列一致性超过83%,且两个LcCHSs的氨基酸序列中参与CHS酶类催化的三个残基（Cys164、His303和Asn336）和两段CHS酶类重要序列（“RLMMYQQGCFAGGTVLR”和“GVLFGFGPGL”）均严格保守,表明CHS在进化上功能的保守性。系统进化树分析表明红花檵木的两个LcCHSs蛋白在系统进化上与双子叶植物的CHSs蛋白的亲缘关系较近,与单子叶植物的CHSs蛋白的亲缘关系较远。三级结构预测表明两个LcCHSs蛋白都能形成同源二聚体,且两个LcCHSs蛋白的空间结构非常相似。构建了 LcCHS1-PS1300和LcCHS2-PS1300表达载体。本论文为了研究红花檵木花青苷生物合成的分子机制,还克隆了红花檵木2个LcDFRs基因序列,并进行了生物信息学分析,使用烟草叶片瞬时表达方法观察蛋白质的亚细胞定位。克隆了红花檵木LcDFR1和LcDFR2基因,其中红花檵木LcDFR1的ORF为1014 bp,编码337个氨基酸,红花檵木LcDFR2的ORF为993 bp,编码330个氨基酸。LcDFRs与葡萄（Vitis vinifera）、芍药（Paeonia lactiflora）、牡丹（Paeonia suffruticosa）的DFRs氨基酸序列一致性在68%-84%之间,表明LcDFRs具有较高的序列保守性。系统进化树分析表明LcDFR1与牡丹、芍药的DFRs蛋白聚为一类,而LcDFR2与烟草、番茄的DFRs蛋白聚为一类。亚细胞定位分析表明LcDFR1和LcDFR2主要为细胞质蛋白。构建了 LcDFR1-PS1300和LcDFR2-PS1300表达载体。本论文通过对红花檵木LcCHSs和LcDFRs基因的克隆及生物信息学分析,并初步分析了红花檵木LcCHSs和LcDFRs基因的功能,为红花檵木花色形成的分子机制提供一定的理论信息,进而为丰富红花檵木花色和提高观赏价值提供理论基础。
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