遮光對地被菊花色苷含量和CmUFGT基因表達的影響

楊中義，尚嘉琪，趙夏陸，趙 靚，張春來，呂晉慧*

(1 山西農業大學 林學院，山西太谷 030801；2 山西農業大學 農學院，山西太谷 030801)

花色苷是高等植物體內主要的呈色物質，由一系列花色苷結構基因編碼的關鍵酶所催化合成，其生物合成途徑在矮牽牛、金魚草、葡萄和玉米等模式植物中研究較為成熟[1]，參與編碼關鍵酶的結構基因主要有PAL(phenylalanine ammonialyase)、CHS(chalcone synthase)、CHI(chalcone isomerase)、F3H(flavanone3-hydroxylase)、DFR(dihydroflavonol4-reductase)、ANS(anthocyanidin synthase)及UFGT(flavonoid3-O-glucosyl-transferase)等，其中UFGT是植物花色苷生物合成所必需的[2]。蝴蝶蘭紅色花中UFGT表達豐度顯著高于白色花[3]。藍花龍膽中UFGT大量表達，且積累量顯著高于白花龍膽[4]。孫磊[5]、Kobayashi等[6]和Boss等[7]在葡萄果皮中也有相似發現，黑果葡萄果皮中UFGT表達量顯著高于白果葡萄。除遺傳因素，植物花或果實的著色還受外部環境影響[8]。環境因子(光照[8-10]、溫度[11-12]、紫外輻射[12]等)不僅影響花色苷生物合成速率，而且對其積累量和穩定性也有明顯影響。其中，光照是影響紫馬鈴薯塊莖花青素合成的重要因素，増加光照強度能夠不同程度提高其花青素含量、花青素積累量及花青素合成關鍵酶活性[10]。遮光處理可導致葡萄果皮花色苷含量減少[13]。隨著遮光率的升高，滇山茶花瓣花青素苷含量呈先升后降的變化趨勢[14]。張孟夏[9]認為光照強度調控花色苷的合成，與其調控UFGT基因表達和UFGT酶活性相關。以上研究多集中于光在花色苷合成代謝途徑的調控機制。花開放后期，光對花色苷的合成作用逐漸減弱，光是否導致花色苷降解以及遮光能否延緩花色苷降解尚無定論。因此，本研究以地……