Page 152 - 《广西植物》2025年第6期
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１ １ ３ ８ 广 西 植 物 ４５ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ
ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍꎬ ａｎ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ￣ｒｅｌａｔｅｄ Ｒ２Ｒ３￣ＭＹＢ ｇｅｎｅꎬ ｎａｍｅｄ ＬｃＭＹＢ１１３ ｗｉｔｈ ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ＯＲ３４４７５８ꎬ ｗａｓ
ｃｌｏｎｅｄ ｆｒｏｍ Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍ. Ｔｈｅ ｄｅｄｕｃｅｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３ ｇｅｎｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ
ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ｍｅｔｈｏｄｓ. Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３ ｇｅｎｅ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍ ａｎｄ
Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ＲＴ￣ＰＣＲ ｍｅｔｈｏｄ. Ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｆｌｏｗｅｒｓ ｏｆ
ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｃｏｒｄｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｇｅｎｅｓ ｉｎ
ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３
ｇｅｎｅ ｗａｓ ７８９ ｂｐ ｌｏｎｇꎬ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ２６２ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ. Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｎ￣ｔｅｒｍｉｎａｌ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３
ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａ ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｒ２Ｒ３ ＤＮＡ ｂｉｎｄｉｎｇ ｄｏｍａｉｎ ａｎｄ ａ ｂＨＬＨ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ ｆａｃｔｏｒ ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｏｔｉｆ [Ｄ/ Ｅ]Ｌｘ [Ｒ/ Ｋ]ｘ Ｌｘ
２ ３ ６
Ｌｘ Ｒ. Ｔｗｏ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｃｔｉｖａｔｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｍｏｔｉｆｓ ＡＮＤＶ ａｎｄ [Ｋ/ Ｒ]Ｐ[Ｑ/ Ｒ]Ｐ[Ｑ/ Ｒ] ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｆｏｕｎｄ
３
ｉｎ ｔｈｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３. Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ＬｃＭＹＢ１１３ ｗａｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ
ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒ２Ｒ３￣ＭＹＢ ｓｕｂｆａｍｉｌｙ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ＰｓＭＹＢ５８ ｏｆ Ｐａｅｏｎｉａ × ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ ａｎｄ
ＶｖＭＹＢＡ１ ｏｆ Ｖｉｔｉｓ ｖｉｎｉｆｅｒａ. (２) Ｔｈｅ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３ ｇｅｎｅ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ
Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍ ｗｅｒｅ ７. ４ ａｎｄ １０１ ｔｉｍｅｓ ｔｈａｔ ｏｆ Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３ ｇｅｎｅ ｗａｓ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ. (３) Ｔｈｅ ＬｃＭＹＢ１１３ ｇｅｎｅ
ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｉｎｔｏ ｔｏｂａｃｃｏ ｖａｒｉｅｔｙ ＷＳ３８. Ｈｅｔｅｒｏｌｏｇｏｕｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＬｃＭＹＢ１１３
ｇｅｎｅ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｉｎｄｕｃｅｄ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｆｌｏｗｅｒｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｌｉｎｅｓ. Ｆｕｒｔｈｅｒ ｍｏｒｅꎬ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ
ｗｉｄｅ ｔｙｐｅ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｉｎｅꎬ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｌｉｎｅｓ ｈａｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｇｅｎｅｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ＮｔＡＮＳꎬ ＮｔＤＦＲ ａｎｄ ＮｔＣＨＳ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ＬｃＭＹＢ１１３ ｃａｎ
ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｌｅａｆ ｃｏｌｏｒ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｌ. ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ.
ｒｕｂｒｕｍ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍꎬ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎꎬ ＬｃＭＹＢ１１３ꎬ ｇｅｎｅ ｃｌｏｎｉｎｇꎬ ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ
ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ＲＴ￣ＰＣＲ
红花檵木(Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ ｖａｒ. ｒｕｂｒｕｍ) 为 Ｆ３′Ｈ)、 二 氢 黄 酮 醇 ４￣还 原 酶 ( ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ ４￣
金缕梅科檵木属的多年生植物ꎬ树姿挺拔ꎬ枝条红 ｒｅｄｕｃｔａｓｅꎬ ＤＦＲ )、 花 青 素 合 成 酶 ( ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ
褐色ꎬ花红叶艳ꎬ观赏性极佳ꎬ是原产于我国的特 ｓｙｎｔｈａｓｅꎬＡＮＳ) 等 ( Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４ꎻ Ｃｈａｖｅｓ￣Ｓｉｌｖａ ｅｔ
色观花观叶植物(董淑龙等ꎬ２０２２)ꎮ 此外ꎬ红花檵 ａｌ.ꎬ２０１８ꎻＫｈｕｓｎｕｔｄｉｎｏｖ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ 在 植 物 中ꎬ
木适应性强、耐修剪、易于塑形ꎬ在长江流域及南 Ｒ２Ｒ３￣ＭＹＢ 类转录因子被认为是调控花青苷生物
方地区常作为主要的彩叶观赏植物大量应用于城 合成结构基因表达的关键转录因子ꎬＲ２Ｒ３￣ＭＹＢ
市道路、公园、社区等绿化中(张艺帆等ꎬ２０２２)ꎮ 能够结合花青苷生物合成结构基因的启动子区域
红花檵木作为我国特色的观花观叶园林绿化 并激活靶基因的表达ꎬ从而促进花青苷物质的积
植物(彭闰珉和于晓英ꎬ２０１２ꎻＺｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２３)ꎬ 累ꎻ此外ꎬＲ２Ｒ３￣ＭＹＢ 还能与 ｂＨＬＨ 及 ＷＤ４０ 形成
其花青苷物质类型及含量的差异是造成红花檵木 转录复合体共同调控花青苷物质的合成( Ｆｅｌｌｅｒ ｅｔ
不同品种间叶色差异的基础ꎬ在红花檵木的叶片 ａｌ.ꎬ ２０１１ꎻ Ｌｉꎬ ２０１４ꎻ Ａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｙａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ
中已经检测到 １５ 种花青苷物质ꎬ包括天竺葵素、 ２０２１)ꎮ Ｗｕ 等(２０２２)研究表明ꎬＲ２Ｒ３￣ＭＹＢｓ 蛋白
矢车菊素、锦葵素等(陈倩如等ꎬ２０２１)ꎮ 已有研究 的 Ｎ 端 Ｒ２Ｒ３ ＤＮＡ 结构域相对保守ꎬ而 Ｃ 端具有
表明ꎬ花青苷物质的生物合成依赖于多种结构酶 多样性ꎮ 基于拟南芥 Ｒ２Ｒ３￣ＭＹＢ 蛋白 ＡｔＷＥＲ 的
类的 活 性ꎬ 包 括 苯 丙 氨 酸 解 氨 酶 ( ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ 晶体结构分析ꎬ证明 Ｒ２Ｒ３ 结构域形成 ２ 组各 ３ 个
ａｍｍｏｎｉａ ｌｙａｓｅꎬ ＰＡＬ)、 查 尔 酮 合 成 酶 ( ｃｈａｌｃｏｎｅ α 螺旋的结构ꎬ该结构域特异识别 ＤＮＡ 序列 ５′￣
ｓｙｎｔｈａｓｅꎬＣＨＳ)、查尔酮异构酶(ｃｈａｌｃｏｎｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅꎬ ＡＡＣＮＧＣ￣３′(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２０)ꎬ而 Ｒ３ 结构中的
ＣＨＩ)、 黄 烷 酮 ３￣羟 化 酶 ( ｆｌａｖａｎｏｎｅ ３￣ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅꎬ ＲＢ 基序是识别 ｂＨＬＨ 的特征序列( Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ ｅｔ
Ｆ３Ｈ)、黄烷酮 ３′￣羟化酶( ｆｌａｖａｎｏｎｅ ３′￣ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅꎬ ａｌ.ꎬ２００４ꎻＷａｎｇ ＢＨ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２２)ꎮ 在观赏植物中ꎬ
