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花,核心在颜色,色彩作为花卉最具视觉冲击力的审美特征,是决定花的观赏价值的最重要因素之一。其潜在的经济价值带动了整个花卉以及切花市场的发展。然而,每个植物通常因为含有有限的生物合成基因,特异基因的表达,关键酶类的底物特异性,或者基因的时空调节等影响因素,只积累有限的几种花青素而展示有限种类的花色,因此得到广谱的花色是观赏类花卉育种的一个重要目标。百合是单子叶植物亚纲百合科百合属多年生草本球根植物,是世界上著名的五大切花之一,在世界花卉交易中占有非常重要的市场份额。百合由于缺乏F3’5’H基因而缺乏飞燕草素,所以自然界中没有紫色或蓝色的百合花。因此,创造蓝色百合成为很多育种家追求的目标。本研究选用单子叶植物蝴蝶兰和风信子为材料,研究了F3’5’H基因在不同花期和不同器官中的表达模式;应用农杆菌介导的模式植物矮牵牛转化系统分析了百合花特异启动子调控的蝴蝶兰F3’5’H对于花色的影响,比较了百合花特异启动子调控的蝴蝶兰F3’5’H分别结合两个辅助表达基因后对花色的影响,并借助粒子轰击系统,检测了这些载体瞬时转化索邦百合后的细胞颜色变化,主要结果如下:1.研究了单子叶植物蝴蝶兰和风信子中F3’5’H基因的表达模式。采用了实时定量PCR技术(qRT-PCR),分析了两个材料5个花期的花瓣和根,茎,叶中F3’5’H基因的表达情况。结果表明,蝴蝶兰中,F3’5’H的表达花中高于营养器官中的表达,5个花期中,正在发育的花蕾中的表达量最高,小花蕾,大花蕾和正在开放的花中的表达量差异不大,完全开放的花中表达量最低。在根和茎中有表达,叶中表达最弱。风信子中,F3’5’H在茎中的表达非常高,在完全开放的花,根和大花蕾中次之,叶中表达最弱。2.百合花特异启动子调控的蝴蝶兰F3’5’H利用农杆菌介导的叶盘法转化粉色矮牵牛后,花色从粉色变成了深粉色,qRT-PCR结果证实蝴蝶兰F3’5’H最大的表达量出现在花冠中,然后在叶子,根和花筒中,其表达量逐渐下降。在花药,萼片和茎中表达量非常低。蝴蝶兰F3’5’H在花冠中的表达量是叶子中表达量的11倍,是茎中的79倍。它的表达也在矮牵牛中积累了飞燕草素。3.百合花特异启动子调控的蝴蝶兰F3’5’H和两个辅助表达基因利用农杆菌介导的叶盘法共转化粉色矮牵牛后,相较于野生态对照和单独转化蝴蝶兰F3’5’H,转化了蝴蝶兰F3’5’H和风信子DFR后,花冠显示了更深的颜色,尤其是花冠上褶皱的地方,同时也会观察到一些蓝色细胞。转化蝴蝶兰F3’5’H和矮牵牛DifF后,花色只显示了轻微的变红。4.百合花特异启动子调控的蝴蝶兰F3’5’H和两个辅助表达基因利用基因枪瞬时转化索邦百合花瓣后,相较于对照,单独转化蝴蝶兰F3’5’H后,使细胞的颜色从粉色变成了淡紫色,转化了蝴蝶兰F3’5’H和风信子DFR后,产生了深紫色的细胞,转化蝴蝶兰F3’5’H和矮牵牛DifF后,细胞没有发现颜色的改变。