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红叶桃春季新叶初发时叶色红艳,在夏季高温下会出现“返青”现象,且随着叶龄的增加,基部叶片叶色逐渐由暗红转绿,花色苷含量下降。与之相反,许多早熟桃品种为夏秋季红叶型,在果实采收前叶色浓绿,夏季果实采收后从新稍基部叶片开始出现花色素苷的大量积累,叶片从叶柄、主脉开始并沿叶脉逐渐变为紫红色,叶色变化极为丰富,其特殊的呈色期在园林应用中有一定开发前景,也对丰富彩叶植物呈色机理研究具有重要的理论价值。本研究以‘红叶桃’、‘筑波5号’两个红叶桃品种以及‘早美’、‘春蕾’两个典型的夏季叶片转红的早熟桃品种为试材,绿叶桃(‘桃花2号’和‘京蜜’)为对照,对其3个时期的桃花(初花期、盛花期、末花期)及生长季(5-9月)叶片花色苷含量和颜色变化等生理指标、花色苷合成途径中后四步基因的表达分析的变化进行比较分析。所研究的基因包括:flavanone3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol4-reductase (DFR), leucoanthocyanidin dioxygenase (LDOX) UDP-glucose:flavonoid3-Oglucosyltransferase (UFGT)。探讨了不同呈色类型的桃品种的花色、叶色变化相关生理机制与基因表达差异的相关性。主要的研究成果如下:1、根据Genbank上发表的相近物种花色苷合成途径中UDP-葡萄糖:类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶基因(UFGT)的序列信息(樱桃Prunus avium; GU990530.1),设计了4对特异引物,并采用PCR方法对红叶桃中的同源基因进行了扩增,将获得的各基因片段克隆至pMD18-T载体后转化E coli DH5a经PCR鉴定后进行了序列测定,获得了红叶桃UFGT基因的ORF区全长序列。将得到的基因的编码框序列及推导出的氨基酸序列与GenBank中公布的相应序列进行同源性比较,并构建系统进化树。分析与多种果树同源基因的进化关系表明,桃UFGT基因分别与不同树种的同源基因表现出较高的相似性,在进化上具有一定的随机性。2、为探讨桃花呈色与花色苷途径中相关基因表达之间的联系,本试验利用荧光定量PCR技术对花色苷合成途径中4个相关基因(F3H、DFR、LDOX、UFGT)在3个桃品种(‘红叶桃’、‘京蜜’、‘春蕾’)花发育过程中的表达进行了分析。结果表明,花色苷合成途径中相关基因对于桃花的花色苷合成和花色的形成存在相关联系,F3H, DFR和UFGT基因与花色苷含量有较好的正相关关系,而LDOX基因可能与桃花色的形成无直接关系。本研究结果为深入了解桃花发育的分子机理和认识相关基因在桃花呈色过程中的作用奠定了基础。3、本试验利用荧光定量PCR技术对花色苷合成途径中4个相关基因在6个品种的桃叶片生长季节的表达进行了分析。研究结果表明花色苷含量与桃叶色的变化存在紧密关系,叶片花色苷含量的变化与CIELAB表色系统中a*值呈现正相关关系。花色苷合成途径中相关基因的表达水平与叶片花色苷含量呈正相关,与叶片红色的呈现有着紧密关系。本研究对于深入了解桃叶片呈色的分子机理,相关基因在转基因中的利用以及表达调控叶色等具有重要的理论指导意义。