Page 177 - 《广西植物》2025年第7期

７ 期 陈曼曼等: 秋石斛 ＬＣＹＢ、ＬＣＹＥ 基因克隆和表达分析及其与花色的关系 １ ３ ６ ９

示ꎬ花开放的早期 ＤｈＬＣＹＢ 和 ＤｈＬＣＹＥ 表达与大部 酶基因 ＤｈＬＣＹＥꎮ 本研究为挖掘秋石斛类胡萝卜
分类胡萝卜素含量呈显著正相关ꎬ随着花芽继续 素合成途径关键基因用于花色改良提供了基因资
发育至开花ꎬ基因表达和色素含量相关性降低ꎬ甚 源和育种思路ꎮ
至在初开期的 ＤｈＬＣＹＢ 表达量与大部分类胡萝卜
素呈显著负相关ꎮ 这与桂花在初开期 ＯｆＬＣＹＢ 和
参考文献:
ＯｆＬＣＹＥ 的 表 达 量 达 到 最 高 不 同 ( Ｑｉｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２０２２)ꎬ秋石斛类胡萝卜素关键酶基因表达先于类
ＣＵＮＮＩＮＧＨＡＭ ＦＸꎬ ＰＯＧＳＯＮ Ｂꎬ ＳＵＮ Ｚꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９６.
胡萝卜素物质的积累ꎮ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ β￣ ａｎｄ ε￣ ｌｙｃｏｐｅｎｅ ｃｙｃｌａｓｅ ｅｎｚｙｍｅｓ
本研究中紫色系品种所含类胡萝卜素的种类 ｏｆ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｒｅｖｅａｌｓ ａ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｙｃｌｉｃ
ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ [Ｊ]. Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌꎬ ８: １６１３－１６２６.
与含量最少ꎬ黄绿色品种‘ 金公主’ 和‘ 青苹果’ 的
ＤＡＩ ＳＬꎬ ＨＵＡＮＧ Ｈꎬ ＦＵ ＪＸꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３. Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ
种类与含量最高ꎬ而复色品种( 紫－黄绿) 的‘ 绿色 ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎｔｓ [ Ｊ ]. Ｃｈｉｎｅｓｅ
之星’居于中间ꎬ这验证了类胡萝卜素含量与种类 Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙꎬ ４８(６): ５８９－６０７. [戴思兰ꎬ 黄河ꎬ 付
建新ꎬ 等ꎬ ２０１３. 观赏植物分子育种研究进展 [Ｊ]. 植物
对秋石斛黄色花色的贡献ꎮ 大部分黄色秋石斛花 学报ꎬ ４８(６): ５８９－６０７.]
色根据孟赛尔表色系统和英国皇家园艺学会比色 ＨＡＮ ＹＪꎬ ＷＡＮＧ ＸＨꎬ ＣＨＥＮ ＷＣꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３. Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ
卡为黄绿色ꎬ花色素组成以叶黄素为主ꎬ其次为紫
ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｌｏｗｅｒ ｐｅｔａｌ ｏｆ Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ
黄质ꎮ 同为石斛属的密花石斛和鼓槌石斛等呈淡 [Ｊ]. Ｔｒｅｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ＆ Ｇｅｎｏｍｅｓꎬ １０ (２): ３２９－３３８.
黄色和明黄色ꎬ分别以叶黄素和玉米黄质为最主 ＨＡＯ ＺＤꎬ ＳＨＩ ＪＳꎬ ＣＨＥＮ ＪＨꎬ ２０２２. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ ｏｎ
ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ￣ｍｅｄｉａｔｅｄ ｐｌａｎｔ ｆｌｏｗｅｒ
要化合物ꎬ鼓槌石斛还含有较多的叶黄素和花药
ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ [ Ｊ ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
黄质(黄昕蕾等ꎬ２０１９)ꎮ 文心兰属的黄色色素为 (Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ)ꎬ ４６(６): ７３－８２. [郝兆东ꎬ 施
季森ꎬ 陈金慧ꎬ ２０２２. 类胡萝卜素介导的植物花色调控机
类胡萝 卜 素ꎬ 组 成 与 石 斛 兰 类 似 ( Ｈｉｅｂｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ
制研究进展 [Ｊ]. 南京林业大学学报(自然科学版)ꎬ
２００６)ꎮ 卡特兰属黄色、金色、橙色花中主要含有 ４６(６): ７３－８２.]
β￣胡萝卜素、γ￣胡萝卜素、番茄红素、β￣玉米黄质、 ＨＥ ＪＪꎬ ＦＡＮ ＹＰꎬ ２０２２. Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ
玉红黄质和胡萝卜醇等( Ｍａｔｓｕｉꎬ １９９４)ꎮ 桂花的 ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｆｌｏｒａｌ ｃｏｌｏｒ [ Ｊ]. Ａｃｔａ
Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ Ｓｉｎｉｃａꎬ ４９(５): １１６２－１１７２. [何静娟ꎬ 范燕
橙红色花以 β￣胡萝卜素和 α￣胡萝卜素为主( Ｗａｎｇ 萍ꎬ ２０２２. 观赏植物花色相关的类胡萝卜素组成及代谢调
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 大量研究表明 ＬＣＹＢ 对于催化 β￣胡 控研究进展 [Ｊ]. 园艺学报ꎬ ４９(５): １１６２－１１７２.]
ＨＥＲＭＡＮＮＳ ＡＳꎬ ＺＨＯＵ ＸＳꎬ ＸＵ Ｑꎬｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０. Ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ
萝卜素及调节 β￣环胡萝卜素物质合成、植物果实
ｐｉｇｍｅｎｔ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｌａｎｔｓ [ Ｊ ].
和花朵的颜色形成具有极其重要的作用( Ｚｈａｏ ｅｔ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｌａｎｔ Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ６(６): ３４３－３６０.
ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 本研究中 β￣胡萝卜素的含量与花色 ＨＩＥＢＥＲ ＡＤꎬ ＭＵＤＡＬＩＧＥ￣ＪＡＹＡＷＩＣＫＲＡＭＡ ＲＧꎬ ＫＵＥＨＮＬＥ
ＡＲꎬ ２００６. Ｃｏｌｏｒ ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｃｈｉｄ Ｏｎｃｉｄｉｕｍ Ｇｏｗｅｒ
ｂ 值极显著正相关且相关系数在所有化合物中最 Ｒａｍｓｅｙ: Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎꎬ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ
∗
高ꎬ因 ｂ 值的数值越大ꎬ表示颜色的黄色程度越 ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ａｎ ｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｒｏｓｓ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔａꎬ ２２３(３):
∗
高ꎬ故增加秋石斛花中的 β￣胡萝卜素等(即连续经 ５２１－５３１.
ＨＯＵ ＴＺꎬ ＹＩ ＳＳꎬ ＺＨＡＮＧ ＺＱꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２. Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ
ＬＣＹＢ 酶催化的产物 βꎬ β￣胡萝卜素类) 的含量可 ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｇｅｎｅｓ ｆｏｒ ＲＴ￣ｑＰＣＲ ｉｎ Ｐｈａｌａｅｎｏｐｓｉｓ
以增加秋石斛花色的黄色程度ꎮ 在本研究的几个 ｔｙｐｅ Ｄｅｎｄｒｏｂｉｕｍ ｈｙｂｒｉｄ [Ｊ]. Ａｃｔａ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ Ｓｉｎｉｃａꎬ ４９
(１１): ２４８９ － ２５０１. [ 侯 天 泽ꎬ 易 双 双ꎬ 张 志 群ꎬ 等ꎬ
黄色品种中ꎬＤｈＬＣＹＢ 的表达量都比较低ꎬ增加其 ２０２２. 秋石斛 ＲＴ￣ｑＰＣＲ 内参基因的筛选与验证 [Ｊ]. 园艺
表达量可能是提高 βꎬ β￣胡萝卜素类的一种途径ꎮ 学报ꎬ ４９(１１): ２４８９－２５０１.]
综上所述ꎬ秋石斛 ＤｈＬＣＹＢ 和 ＤｈＬＣＹＥ 作为类胡萝 ＨＵＡＮＧ ＸＬꎬ ＷＡＮＧ Ｙꎬ ＺＨＡＮＧ Ｈꎬ ２０１９. Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ
ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｐａｔｈｗａｙｓ ｉｎ
卜素合成途径 ２ 条分支上的首个关键酶基因ꎬ对 ｆｌｏｗｅｒｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ Ｄｅｎｄｒｏｂｉｕｍ ｓｐｅｃｉｅｓ [Ｊ]. Ｆｏｒｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ
类胡萝卜素产物的组成和积累进而影响石斛兰花 ３２(５): １０７－１１３. [黄昕蕾ꎬ 王雁ꎬ 张辉ꎬ ２０１９. ３ 种石斛
属植物类胡萝卜素成分及代谢途径分析 [Ｊ]. 林业科学
色的形成具有重要作用ꎮ
研究ꎬ ３２(５): １０７－１１３.]
本研究从秋石斛花中克隆到 ２ 个番茄红素环 ＪＡＨＮＳ Ｐꎬ ＨＯＬＺＷＡＲＴＨ ＡＲꎬ ２０１２. Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｈｅ
化酶基因ꎬ结合序列分析和表达量分析及其与类 ｘａｎｔｈｏｐｈｙｌｌ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｏｆ ｌｕｔｅｉｎ ｉｎ ｐｈｏｔｏｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ
ｐｈｏｔｏｓｙｓｔｅｍⅡ[Ｊ]. Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ (ＢＢＡ)￣
胡萝卜素类代谢产物的相关性分析ꎬ判定其为番
Ｂｉｏｅｎｅｒｇｅｔｉｃｓꎬ １８１７ (１): １８２－１９３.
茄红素￣β 环化酶基因 ＤｈＬＣＹＢ 和番茄红素 ε￣环化 ＫＩＳＨＩＭＯＴＯ Ｓꎬ ＭＡＯＫＡ ＴＫꎬ ＮＡＫＡＹＡＭＡ Ｍꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ