Acta Agric Zhejiangensis.
2024, 36(04):
811-824.
为挖掘全缘叶绿绒蒿黄色花形成的关键基因,探讨其花色形成在转录水平上的调控机制,选取全缘叶绿绒蒿3个花发育时期的花瓣组织进行转录组测序,并对盛花期花瓣组织的黄酮类化合物进行了绝对定量。结果表明:(1)LC-MS/MS共检测到38种黄酮类化合物,其中以槲皮素及其衍生物为主,其含量超过黄酮类化合物总含量的80%;(2)转录组测序共获得171 902条单基因,筛选后得到14 906个差异表达基因,这些差异基因在48条KEGG通路中显著富集(P<0.05),其中苯丙烷生物合成通路与类黄酮生物合成通路在3个花发育时期都显著富集(P<0.05);(3)同时还发现与黄酮类化合物合成相关的基因在3个花发育时期中差异表达,同一时期MiFLSs(Cluster-28469.86、Cluster-28469.89、Cluster-28469.91)的表达量是MiDFR(Cluster-49617.1)的1.2~4.7倍;与槲皮素衍生物合成相关的MiFG3(Cluster-15071.0)呈现逐渐上调的表达趋势;转录因子MiMYB4表达量也逐渐上升,且与MiMYB38、MiMYB39、MiDFR(Cluster-49617.1)和MiANS(Cluster-29740.1)呈强负相关关系;(4)所选基因qRT-PCR结果与RNA-seq相关性较好(R~2=0.820 4,P<0.05),表明转录组数据可靠。综上所述,全缘叶绿绒蒿黄色花瓣的主要成分可能是槲皮素及其衍生物;MiFLSs相较于MiDFR更强的竞争力促使更多底物流向黄酮醇合成,为大量合成黄酮醇类化合物提供了前体物,MiFG3消耗前体物促进槲皮素衍生物的大量合成;同时,转录因子MiMYB4可能通过抑制与花青素合成相关的结构基因和转录因子,间接促进底物流向黄酮醇合成,这些结构基因与转录因子共同调控全缘叶绿绒蒿的花色形成过程。研究筛选出了6个调控全缘叶绿绒蒿花色形成的关键基因,初步探讨了其黄色花形成的分子机制,为进一步研究全缘叶绿绒蒿花色变异提供了理论参考。