光环境影响花青合成途径中相关基因表达的机制.pdfVIP

摘 要 本研究是以光敏感型津阳芜菁和光不敏感型赤丸芜菁为试材，利用 Northern杂交技术，对花青素生物合成途径中与花青素合成相关的主要结构 的表达进行了检测。Northern分析采用的RNA样品，是从上述两品种的光处 理和暗处理的肉质根部周皮层中提取的总RNA。采用的探针中，PHYA、COPl、 和CHI基因的探针是利用草原龙胆花瓣的总RNA合成，AS基因的探针是利用 草莓果实的总RNA合成。另外，利用HPLC液相分析系统，对两品种的光处理 和暗处理样品中花青素和主要糖分(果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖)的含量 进行了检测分析。对与花青素积累有明显相关的CHS基因进行了克隆。 通过实验得到如下结论： 1，光不敏感型的赤丸芜菁肉质根周皮中，光处理和暗处理都有大量花青 素合成。而光敏感型的津田芜菁肉质根周皮中，只有光处理有大量花青素合 成，暗处理几乎无花青素合成。 2，两品种肉质根及叶片等各组织的中葡萄糖的含量较果糖、蔗糖和麦芽 糖的含量高，但葡萄糖的积累与花青素形成之间无明显相关性。两品种试材 的肉质根肉质部分中四种糖的总含量高于其它部分，而叶片中含量极少。津 田芜菁周皮中的果糖含量，光处理明显高于暗处理，且随光照处理时间的延 长果糖含量逐渐提高，并以较高的含量稳定下来：其它三种糖含量光处理前 后无明显变化。 3，CHS基因的表达，在光敏感型津田芜菁的光处理与暗处理之间有明显 的差异；对津田芜菁地下根暗处理部分再进行光照处理，随光照处理的时间 延长，CHS基因的表达量也逐渐提高，说明CHS基因的表达受光诱导，且表达 量与花青素的积累呈正相关。在光不敏感型赤丸芜菁的不同光处理的试材中 CHS基因的表达无明显的差异。因此，我们认为在光敏感型试材中CHS基因的 表达对花青素的积累起关键的作用。As基因的表达量与花青素的合成量相关， 且在光敏感型津田芜菁中，As基因的表达受光诱导。而光信号传递因子中PHYA 的表达在两种品种试材中存在差异，只有光敏感型津田芜菁暗处理的试材中 有表达。COPl和HY5基因在两种品种试材中，光处理与暗处理都表达，暗处 理表达量比光处理少。CIP7的表达量则在两种品种试材间及光处理与暗处理 中都无明显差异。 关键词：芜菁，光信号传递，花青素合成，糖含量，基因表达，依光性，非 依光性，光处理，暗处理。 ABSTRACT Two culti varsof 宦zassica campestris L．ssp．rapJfera, 1ight—independent and ‘Tsuda’ ‘Akamaru’turniplight—dependent usedastest turniP，were materialinthis experiment．The expression of patterns andHY5were PAL，CHS，CHI，AS，PHYA，COPl，ClP7analvzed Northern andASare by the Hybridization．PAL，CHS，CHI principal strueturalcorrelatedwith genes anthocyani