广东省林业科学研究院魏丹等基于组学联合分析解析紫荆花花色形成调控机制

作为一种重要的观赏树种，紫荆花主要分布于我国南部和西南部及东南亚地区，由于其花瓣色彩艳丽，富含花青素，具有观赏、营养、药用价值而备受关注。紫荆花最重要的观赏性状是花色，但是目前关于紫荆花花色差异表达的遗传因素仍不清楚。

近日，广东省林业科学研究院魏丹等对白色和深红色紫荆花进行了三个发育阶段的采样并进行了代谢组和转录组联合分析，解析了紫荆花花色形成的潜在调控机制。研究成果以题为Combined Analysis of the Transcriptome and Metabolome Revealed the Mechanism of Petal Coloration in Bauhinia variegata发表在Frontiers in Plant Science上。

在该研究中，研究人员通过代谢组分析在紫荆花中共鉴定出46 种不同的花青素，其中27 种在两个品种之间的积累量存在显著差异，并导致花色不同。研究人员发现，在开花的第二阶段，锦葵苷3-O-半乳糖苷、牡丹苷3-O-半乳糖苷、花青素3-O-葡萄糖苷、花青素3-O-半乳糖苷和锦葵苷3-O-葡萄糖苷等显著积累，而在开花期，除了上述提到的花青素，飞燕草素3-O-半乳糖苷和矮牵牛素3-O-半乳糖苷是红色花朵中含量最多的花青素，这表明锦葵素、牡丹素、花青素、飞燕草素和矮牵牛素都与紫荆花中的红色表型有关。同时，研究人员基于转录组测序共鉴定到2431个差异基因，其中26个参与花青素合成。差异表达基因与花青素含量的相关性分析结果则进一步强调了包括如花青素还原酶 (ANR) 和黄酮类 3'5'-羟化酶 (F3'5'H)在内的18个花青素合成相关基因以及包括MYB 、NAC 在内的17个转录因子相关基因。该研究结果突出了花青素、花青素合成相关催化酶和 转录因子在紫荆花花色形成中的功能。

原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.939299/full

转自：植物科学SCI

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