





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (23): 5046-5056.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.018
收稿日期:2025-08-04
接受日期:2025-09-15
出版日期:2025-12-01
发布日期:2025-12-09
通信作者:
联系方式:
魏晨曦,E-mail:Weichenxilearn@163.com。
基金资助:
WEI ChenXi(
), DONG ShanRong, WANG XiaoMan, LUO JianRang*(
)
Received:2025-08-04
Accepted:2025-09-15
Published:2025-12-01
Online:2025-12-09
摘要:
【目的】 牡丹不仅具有良好的观花价值,其新生叶片常常呈现紫红色,是园林中的春色叶植物之一。解析牡丹红色叶性状形成的生理机制和关键基因,可为牡丹观叶品种的选育提供理论依据。【方法】 采集长红叶期的卵叶牡丹(Paeonia qiui)和短红叶期的‘洛阳红’(P. Luoyang Hong)叶片6个发育时期样品,通过色差仪测定叶色参数,使用酶标法测定花青苷和叶绿素含量,并采用高效液相色谱(HPLC)分析花青苷组分,最后通过qPCR检测花青苷合成相关基因的表达。【结果】 表型观察与色差分析表明,卵叶牡丹叶片红度较高,红叶持续期长,可维持到开花前;而‘洛阳红’虽早期新叶呈现红色,但展叶后很快转绿。HPLC分析表明,2种牡丹的叶片均以芍药素-3,5-二葡萄糖苷(Pn3G5G)为主要花青苷成分,卵叶牡丹的总花青苷含量显著高于‘洛阳红’,尤其在S4时期差异明显。qPCR结果显示,卵叶牡丹叶片中花青苷合成相关结构基因CHS、DFR和ANS的表达水平与花青苷含量变化趋势一致,相关性分析表明,DFR表达水平与花青苷含量呈极显著正相关,ANS表达水平与花青苷含量呈显著正相关;二者作为关键结构基因影响花青苷的合成。‘洛阳红’叶片中CHS、F3H、DFR和ANS的表达水平与花青苷含量趋势基本一致,相关性分析显示,DFR与ANS表达水平均与花青苷含量呈显著正相关。【结论】 卵叶牡丹和‘洛阳红’叶片呈现红色的主要色素均为芍药素-3,5-二葡萄糖苷,DFR和ANS是牡丹叶片花青苷生物合成途径中的关键结构基因,其表达水平与花青苷积累密切相关,进而影响牡丹红色叶片的形成。
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表1
实时荧光定量PCR引物"
| 基因 Gene name | 正向引物 Forward primer (5′-3′) | 反向引物 Reverse primer (5′-3′) |
|---|---|---|
| PqCHS, PsCHS | TAGTCCCGGATAGCGATGGT | TGCCTGGTCGCTTGTAGTTT |
| PqCHI, PsCHI | GTCAGCGGAGTCAAGATTGAA | AATATCCCGGAAGAAGTCGTC |
| PqF3H, PsF3H | ACGAAATCCCAATCATCTCCC | CTATTTCACGCCAATCTCGCA |
| PqF3’H, PsF3’H | CAAGGCCGACAAATTCAAGGA | ACCCTCGCTATCAACATCATC |
| PqDFR, PsDFR | TGGTGGATGGAAGCTTTGATG | TAAACTCCATGTCACTCCAGC |
| PqANS, PsANS | CAGCATCACCAACATCTTCGA | CAGCAATCTTCCCAGTCTCTT |
| PqUFGT, PsUFGT | ACCATCATCCGCTACCTTTC | CACTAAACAGCTCACCTTCC |
表2
卵叶牡丹和‘洛阳红’叶色RHSCC比色数据"
| 种类 Species | 时期 Period | 英国皇家园艺学会比色卡 RHSCC |
|---|---|---|
| 卵叶牡丹 P. qiui | S1 | 红色组47B Red group 47B |
| S2 | 红色组47A Red group 47A | |
| S3 | 灰红组181B Greyed-red group 181B | |
| S4 | 灰红组182B Greyed-red group 182B | |
| S5 | 灰红组177C Greyed-red group 177C | |
| S6 | 绿色组135C Green group 135C | |
| 洛阳红 P. Luoyang Hong | S1 | 红色组45C Red group 45C |
| S2 | 灰红组180C Greyed-red group 180C | |
| S3 | 灰红组176D Greyed-red group 176D | |
| S4 | 绿色组143C Green group 143C | |
| S5 | 绿色组141C Green group 141C | |
| S6 | 绿色组139B Green group 139B |
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