类黄酮主要是由强光、紫外辐射、低温和干旱等多种环境因素诱导植物产生的一类多酚化合物,在植物生长发育与逆境环境适应等方面具有重要生理功能。本研究以西藏绵头雪莲(Saussurea laniceps)愈伤组织为实验材料,基于转录组测序数据,分析绵头雪莲低温驯化过程中类黄酮的积累与差异表达基因的变化。主要研究结果如下:1.类黄酮合成相关的差异基因筛选。随着绵头雪莲愈伤组织低温驯化时间的推移,类黄酮的累积逐渐增加,并于第9 d达到峰值,为驯化前的1.7倍。基于绵头雪莲低温转录组测序数据和DEG分析技术,鉴定出类黄酮合成调控相关的差异表达Unigene基因共31条,发现绵头雪莲类黄酮通路存在花青素和异黄酮两个重要分支途径。低温驯化后绵头雪莲PAL、C4H、4CL、F3’H、IFR、OMT1、UGT、MRP3等基因的表达上调,这与低温驯化使类黄酮合成增加的趋势是一致的。2.内参基因的筛选。基于转录组测序数据,依据△Cq法、geNorm、NormFinder及Bestkeeper的综合分析,结果显示UEV1D和EF1B是13个基因中低温较稳定的两个内参基因,而TUA2、fUBC36、ELF5A和Actin7为低温稳定性较差的基因,Actin7则为低温最不稳定表达基因,其余6个基因为低温中度稳定表达基因。3.关键基因克隆与遗传转化。利用PCR技术从绵头雪莲愈伤组织中克隆到异黄酮还原酶基因的CDS序列,命名为SlIFR。生物信息学分析表明,SlIFR基因全长942 bp,属于SDR基因家族,具有NADP和NmrK-like保守结构域;进化树分析表明,SlIFR与同科植物黄花蒿AaIFR蛋白高度同源。同时成功诱导出原核表达SlIFR蛋白,分子量为52.6 kDa。利用农杆菌介导的叶盘法成功将pCAMBIA2300-SlIFR-GFP真核表达载体转入无性系烟草中,获得转基因阳性烟草18株。本文初步阐明高山植物绵头雪莲低温诱导类黄酮生物合成的代谢路径,为通过分子育种途径培育抗寒林木及花卉等新品种提供新的基因资源。