香雪兰花色代谢关键酶基因的克隆与功能分析

植物花色主要由类黄酮、类胡萝卜素及甜菜色素三类色素物质的种类和含量决定，其中类黄酮是影响花色的主要因素。.课题组利用高效液相质谱联用技术分析了红花香雪兰花朵中花色苷与黄酮醇的组成，结果显示红花香雪兰花朵中共含有五种花色苷，分别为飞燕草素3-O-葡萄糖苷、矢车菊素3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素3-O-葡萄糖苷、芍药素3-O-葡萄糖苷、锦葵素3-O-葡萄糖苷；两种黄酮醇衍生物，为槲皮素与山奈酚的衍生物。.高效液相质谱联用技术分析结果显示：1）红花香雪兰的天然花色成分主要为类黄酮类物质，其中以花色苷为主。2）红花香雪兰中不含有天竺葵素衍生物。3）红花香雪兰的花色苷主要以3-O-葡萄糖苷的形式存在。.因此，课题组首次克隆和分析了红花香雪兰类黄酮代谢基因。迄今共克隆得到：CHS全长基因7条，CHI全长基因5条，DFR全长基因8条，3GT全长基因4条。并对部分基因进行了基因功能验证及表达量分析。体外酶活检测证明，纯化后的重组蛋白皆能催化相应的酶活反应。而且基因的表达与花色苷的积累之间具有一定的相关性且与香雪兰开花过程相关。.基因克隆及体外酶活结果显示：课题组已经克隆得到香雪兰花瓣中发挥功能的花色代谢基因。.通过转基因将花色基因分别转入拟南芥突变体及白花矮牵牛中。拟南芥T1代转基因植株的表型均成功恢复，转基因矮牵牛再生植株，其花色由白色变为粉色。.异源表达结果显示：香雪兰花色基因转化其他目标植物改良其花色具有可行性。.综上，课题组完成了研究计划，并根据阶段研究结果完善了原有研究方案。发表SCI 研究论文3篇，申请国家发明专利3项。部分研究成果处于投稿和整理阶段。