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秋石斛LCYB、LCYE基因克隆和表达分析及其与花色的关系

文献类型： 中文期刊

作者： 陈曼曼 1 ; 罗小燕 2 ; 李亚梅 2 ; 李崇晖 2 ;

作者机构： 1.海南大学热带农林学院

2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所

关键词： 番茄红素β-环化酶;番茄红素ε-环化酶;基因克隆;表达量分析;花色;类胡萝卜素

期刊名称： 广西植物

ISSN： 1000-3142

年卷期： 2025 年 45 卷 007 期

页码： 1359-1370

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 类胡萝卜素是秋石斛重要的花色素之一，为探究秋石斛花朵中类胡萝卜素生物合成过程，该文以黄花秋石斛品种‘金童’花芽为材料，克隆了类胡萝卜素合成途径下游分支上的2个关键合成酶基因DhLCYB和DhLCYE,并对其进行序列分析，利用RT-qPCR测定了其在不同花色秋石斛品种花发育不同阶段的表达特征，并利用靶向代谢组学技术研究类胡萝卜素组成及含量且分析色素组成和含量与花色及基因表达之间的相关性。结果表明：（1）克隆到了基因DhLCYB和DhLCYE的转录本，它们编码的氨基酸序列与同属的铁皮石斛、鼓槌石斛同源蛋白一致性最高。作为番茄红素的2个环化酶，DhLCYB和DhLCYE在蛋白质三维结构上十分相似。（2）DhLCYB和DhLCYE在不同秋石斛品种花发育不同阶段表达特征各异。DhLCYE在黄色花中表达量比紫红色花高且与叶黄素和α-胡萝卜素含量显著正相关；DhLCYB在不同花色品种中表达没有明显的规律，但其在S1时期的表达量与花药黄质、紫黄质等LCYB催化分支途径的β,β-类胡萝卜素类代谢物显著正相关。（3）从秋石斛花中共鉴定出48种类胡萝卜素，其中胡萝卜素类4种、叶黄素类44种；总类胡萝卜素含量在黄色品种中高于紫红色品种。（4）15种类胡萝卜素及其衍生物、总类胡萝卜素含量与花色的色相a*值显著负相关，与b*值显著正相关。该研究结果为秋石斛花色改良提供了基因资源和育种思路。

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