花色素苷生物合成相關(guān)基因的研究進(jìn)展(編輯修改稿)
2025-05-01 23:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 A. majusDQ2725921981ChrysanthemumEU286276580V. viniferaDQ7866321887O. sativaNM_0010708731863DFRA. thalianaNM_1236451358Z. maysX050684467I. purpureaAF0286011306A. majusX155361608ChrysanthemumEF0949351143V. viniferaY117491250O. sativaAB0034961480ANSA. thalianaAY0865391269Z. maysX553142837I. purpureaAF0286021376V. viniferaEF1924681144O. sativaY079551606UF3GTA. thalianaNM_1247851491Z. maysX135021594I. purpureaAF0282371494V. viniferaAB0470971925PAL是苯丙烷類化合物途徑（也可能是所有次生代謝物代謝途徑）中研究得最詳盡的酶。在某些植物中，PAL似乎只由一個(gè)基因編碼，而在另一些植物中，則是由1個(gè)多基因家族編碼。菜豆的基因組里面包含了3個(gè)PAL基因（Cramer et al.,1989）。Boss等（1996）認(rèn)為在葡萄組織中雖然只有果皮合成花青苷，但PAL基因在大多數(shù)器官中均能表達(dá)。這說明PAL所催化的反應(yīng)并不僅為花青苷合成提供前體，也為其他物質(zhì)提供前體（李興國等，2003）。在這個(gè)多基因家族中，不同成員的表達(dá)特異性不同。PAL多基因家族成員在表達(dá)上的差異是由于它們啟動(dòng)子所包含的ciselements不同所引起的。正是由于這些ciselements和相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子的共同作用，使得不同的PAL基因能在不同時(shí)間和不同組織里表達(dá)。例如，一個(gè)只在花里表達(dá)的Myb類轉(zhuǎn)錄因子與gPAL2啟動(dòng)子的Pbox結(jié)合后能活化具有花組織特異性（Sablowski, 1994）。CHS酶基因首先是從歐芹屬Petroselium hortense中分離出來的（Krenzaler et al., 1979。 Harashima et al., 2003。 Huang et al., 2004）。很多物種的CHS基因有較高的核苷酸相似性，已構(gòu)建的CHS基因系統(tǒng)樹表明他們可能有共同的起源（NiesbachKl245。sgen et al., 1987。 Yang et al., 2002；Huang et al., 2004）。功能上的相似性表明它們可能來自于脂肪酸合酶超基因家族（Koes et al., 1993）。CHS基因家族的進(jìn)化歷程也是一個(gè)基因重復(fù)的過程。牽牛的CHS基因在所有已克隆到的CHS基因中進(jìn)化速率較快（Durbin et al., 1995。 Yang et al., 2004）。最早進(jìn)行花色改良的研究就是選擇CHS基因作為調(diào)控對象。對CHS的反義調(diào)控使花色素合成被打斷而使花色變淡，甚至變成白色或者粉色（白新祥和戴思蘭，2005）。CHI基因已分別在豌豆、矮牽牛、苜蓿、翠菊、橙等多種植物中被克隆出來。在菜豆的基因組里，只有1個(gè)CHI基因（Mehdy and Lamb,1987），其表達(dá)能被真菌侵染和機(jī)械損傷誘導(dǎo)。在矮牽牛的基因組里由兩個(gè)CHI基因（A和B）（van Tunen et al., 1988,1989）。CHIA基因在花組織和經(jīng)紫外照射的幼苗（或?qū)嵣纾├锉磉_(dá)。而CHIB基因僅在未成熟的花粉中表達(dá)。另外，CHIA基因的表達(dá)與CHSA和J基因的表達(dá)相協(xié)調(diào)，具有相似的器官和細(xì)胞表達(dá)特異性。F3’H已在多種植物如金魚草、石竹和馬鞭草等的花提取液里發(fā)現(xiàn)。F3’H突變會(huì)促使花中積累花葵素而非花青素，致使花呈現(xiàn)橙或紅色（孟繁靜，2000）。目前研究集中于通過把F3’5’H轉(zhuǎn)入一些花卉中以期得到藍(lán)色花（Fukui et al., 2003），而針對F3’H基因的研究相對較少。但從花色素的合成途徑上來看，把正義基因和反義基因結(jié)合起來將具有廣闊的應(yīng)用前景，如通過抑制F3’H基因的表達(dá)使其產(chǎn)生天竺葵素，創(chuàng)造出新穎的紅色花（于曉南和張啟翔，2002）。白新祥和戴思蘭（2005）也提出可以在轉(zhuǎn)入F3’5’H基因的基礎(chǔ)上，再用反義技術(shù)對F3
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