科研产出
植物花青素生物合成及DFR基因调控机制研究进展
《中国蔬菜 》 2025 北大核心
摘要：花青素广泛分布于植物器官中，是植物中重要的色素成分，其在医药、食品科学和生物技术方面有着广泛应用。花青素是一类重要的水溶性色素，属于黄酮类化合物，目前花青素生物合成机制已得到表征和验证。但由于花青素合成的复杂性和多样性，其中涉及的许多转录调控过程仍不清晰。DFR基因是花青素生物合成途径中的关键基因，该基因通过还原花青素的3种黄酮前体，即二氢山柰酚(DHK)、二氢槲皮素(DHQ)和二氢杨梅素(DHM)，使得植物能够合成各种花青素，从而产生各种颜色。本文综述了花青素转录代谢调控以及DFR基因调控花青素合成的研究进展，为通过分子育种提高植物花青素含量提供了理论基础。
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转录组与代谢组联合解析红花槭叶片中花青素苷变化机制
《林业科学 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：【目的】红花槭秋彩叶的形成,与叶片中花青素苷的含量密切相关。本文旨在揭示红花槭中花青素苷的生物合成机理,为其叶色的定向改良提供理论依据。【方法】为解析花青素代谢物积累和基因表达水平的变化,以转色期同时具有绿叶、红叶和黄叶的红花槭特殊单株为材料,用超高效液相色谱串联质谱和高通量RNA测序的方法分别进行代谢组和转录组分析。【结果】1)在红叶-绿叶、黄叶-绿叶、红叶-黄叶3个比较组中,代谢组正离子模式下分别检测出1 377、1 793、1 098个差异积累代谢物,负离子模式下分别检测出789、699、6 778个差异积累代谢物:红叶与绿叶相比,矢车菊素苷衍生物、天竺葵素苷元和飞燕草素苷元及其衍生物含量大幅上升;黄叶与绿叶相比,矢车菊素苷衍生物、飞燕草素苷及其衍生物含量增加,而天竺葵素苷及其衍生物减少。2) 3个比较组中,转录组测序分别检测出28 536、43 017、27 110个差异表达基因:红叶与绿叶相比,花青素苷合成通路中89. 5%的基因表达量增加;黄叶与绿叶相比,花青素苷合成通路中66. 7%的基因表达量增加。3)红花槭花青素苷的生物合成中,有29个差异积累的相关代谢物和48个差异表达基因。4)差异代谢物和基因的网络互作分析显示,ANR和LAR基因正向调节类黄酮产物而逆向调节花青素苷衍生物,ANS和UFGT基因正向调节花青素苷衍生物而逆向调节类黄酮产物。【结论】当红花槭叶片秋季变色时,花青素苷通路中大量基因的表达量上调,同时矢车菊素-3-(6″-乙酰半乳糖苷)和矢车菊素-3-阿拉伯糖苷含量大幅上升,此为红花槭叶片变色的主要驱动因子。
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