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月季红双喜花瓣变色的化学基础及比较转录组分析
植物学报
2022, 57 (5):
649-660.
DOI: 10.11983/CBB22049
月季(Rosa hybrida)花色丰富, 是世界著名的观赏花卉。月季红双喜因其花瓣的变色特性而在市场上广受欢迎。该研究通过类黄酮和类胡萝卜素靶向代谢并结合转录组分析, 发现红双喜的黄色花瓣呈色主要源于叶绿素、类胡萝卜素以及类黄酮的积累, 红色花瓣呈色主要是花青素苷积累增加且糖苷化的结果。花青素苷合成关键基因CHI、ANS和UFGT, 以及R2R3-MYB家族的AN2-like成员在红色花瓣中的强烈表达是花青素苷积累的分子基础; 类胡萝卜素成分改变及相关基因的表达变化在红双喜花瓣变色过程中也起重要作用, 并且miRNA156可能参与其调控过程。该研究揭示了月季红双喜花瓣变色的分子和化学基础, 研究结果为观赏植物花色分子设计育种提供了重要理论依据。  View image in article
图3
月季红双喜不同呈色花瓣中的基因转录特性(A)及差异表达基因KEGG聚类(B)
FDR: 错误发现率
正文中引用本图/表的段落
编码基因的表达差异是性状差异化的分子基础。对红双喜不同呈色花瓣编码RNA (mRNA)的表达特性进行比较分析, 其中16 857个基因无差异表达, 差异表达基因有2 250个, 上调基因1 371个、下调879个(图3A)。将差异基因进行KEGG代谢通路富集分析, 结果表明, 有3个基因参与花青素苷合成(anthocyanin biosynthesis), 14个基因参与类胡萝卜素合成(carotenoid biosynthesis), 53个基因与光信号转导过程相关(photosynthesis和photosynthesis-antenna proteins) (图3B)。
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