【摘 要】
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为研究芸苔素对菜豆豆荚花色苷合成的影响,试验以四个紫色菜豆品种:A1:紫架豆、A2:无筋紫架豆、A3:紫地豆、A4:东方红豆角为材料,在日光温室内采用盆栽的方式,设置包括对照在内的五个浓度处理:B1:CK、B2:0.05 mg·L-1、B3:0.1 mg·L-1、B4:0.15mg·L-1、B5:0.20 mg·L-1,对外源芸苔素喷施下菜豆光合作用及豆荚中花色苷通路次生代谢物含量、关键酶活性、关
【基金项目】
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山西省重点研发计划重点项目（项目编号:201703DD211002-7-4）； 晋中市科技重点研发计划（Y192008）；
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为研究芸苔素对菜豆豆荚花色苷合成的影响,试验以四个紫色菜豆品种:A1:紫架豆、A2:无筋紫架豆、A3:紫地豆、A4:东方红豆角为材料,在日光温室内采用盆栽的方式,设置包括对照在内的五个浓度处理:B1:CK、B2:0.05 mg·L-1、B3:0.1 mg·L-1、B4:0.15mg·L-1、B5:0.20 mg·L-1,对外源芸苔素喷施下菜豆光合作用及豆荚中花色苷通路次生代谢物含量、关键酶活性、关键基因表达量进行测定分析。主要研究结果如下:（1）外源喷施芸苔素增加了菜豆各时期光合作用,苗期喷施增加不显著,在菜豆的伸蔓期及开花结荚期效果更加显著。菜豆伸蔓期喷施0.1 mg·L-1浓度的芸苔素,显著增加了品种A3的Pn值、Tr值,分别增加了54.43%、64.47%,显著增加了品种A2的Ci值、Gs值,分别增加了64.43%、76.21%,显著增加了品种A1叶片的叶绿素含量。说明伸蔓期喷施0.1 mg·L-1浓度芸苔素能够显著影响植物的光合作用。（2）外源喷施芸苔素能够增加花色苷代谢中各物质的含量,处理A4B3总黄酮含量最高,相较对照显著提高了58.88%;多酚含量与对照之间并未产生显著性差异,原花青素为处理A3B3的相对增长量最大,相较于对照显著增加了72%,花青素为处理A2B3相对增长量最大,显著增长了81.25%,花色苷含量增长最高的处理为A3B4,相较于对照显著提高了25.81%。说明0.1 mg·L-1会显著增加各品种菜豆豆荚的花色苷代谢次生物质的积累。（3）外源喷施芸苔素对菜豆豆荚花色苷合成通路各关键酶活性的影响,在芸苔素浓度B3处理下,品种A3的PAL酶、DFR酶、ANS酶活性均有显著性的提高,分别提高了44.73%、60.14%、57.92%,CHS酶只有处理A4B3相较于对照显著性的提高,提高了19.73%,其余处理并未产生显著性差异,UFGT酶活性提高最显著的为处理A3B5,相较于对照提高了57.92%,所以品种A3判断为芸苔素敏感品种,进行下一步试验。（4）在对处理A3B1与处理A3B3进行全基因组测序之后,对菜豆花色苷合成个关键基因进行表达量分析后发现,CHI、ANS、UFGT三个结构基因表达量增加倍数最大,分别增加了4.41倍、3.16倍、3.15倍,说明芸苔素主要是通过控制三个基因的表达,来控制花色苷的积累。外源喷施芸苔素,提高了菜豆植株的光合作用,为花色苷的合成提供充分的原料,且在B3浓度下,花色苷代谢通路中各次生代谢物的含量显著性的增加,芸苔素主要是通过影响CHI、ANS、UFGT等结构基因的表达,促进其对应酶活性提高,进而提高了整个花色苷代谢通路的活性,增加菜豆豆荚中花色苷的积累。
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