鐘冠報春苣苔花發(fā)育進程中花色素苷含量的變化.pdf
<p>園藝學報， 2018， 45 (1)： 117 125. Acta Horticulturae Sinica doi： 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0205； http： /www. ahs. ac. cn 117 收稿日期 ： 2017 05 24； 修回日期 ： 2017 12 12 基金項目 ： 國家自然科學基金項目（ 31501799， U1501211） ；廣東省自然科學基金項目（ 2017A030313126） * 通信作者 Author for correspondence（ E-mail： chaofengscbg.ac.cn） 鐘冠報春苣苔花發(fā)育進程中花色素苷含量的變化 胡 彬1,2，丁德輝1,3，傅秀敏1，馮 超1,*，康 明1（1中國科學院華南植物園， 中國科學院植物資源保護與可持續(xù)利用重點實驗室， 廣州 510650；2仲愷農(nóng)業(yè)工程學院，廣州 510225；3中國科學院大學，北京 100049） 摘 要： 采用超高效液相色譜四級桿飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術（ UPLC-Q-TOF-MS）測定鐘冠報春苣苔（ Primulina swinglei）花發(fā)育進程中花色素苷在各花器官組織中的分布、含量及比例。共鑒定出 17種花色素苷類物質(zhì)，分別為矢車菊素、芍藥花素、飛燕草素、矮牽牛素及錦葵素及其與葡萄糖、蕓香糖、乙酰蕓香糖等糖苷組合而成的苷元。研究發(fā)現(xiàn)，呈紫色的花瓣中藍紫色的花色素（飛燕草素、矮牽牛素及錦葵素）比例達到 64.0%；呈紅色的花筒中紅粉色的矢車菊素及芍藥花素分別占 36.7%和 20.0%。開花前總花色素苷含量緩慢上升并趨于穩(wěn)態(tài)，該過程中紅粉色的花色素占據(jù)比例逐漸減小，而藍紫色花色素所占比例漸趨增加，這可能與花瓣 /花筒的比例漸趨增大有關。而花盛開之后，花色素苷含量急劇降低，可能與花色素苷的降解或稀釋相關。 關鍵詞： 鐘冠報春苣苔；花色素苷；液質(zhì)聯(lián)用；花器官組織特異性；花發(fā)育進程 中圖分類號： S 682 文獻標志碼： A 文章編號： 0513-353X（ 2018） 01-0117-09 The Changes of Anthocyanin Content During the Development of Primulina swinglei Flower HU Bin1,2， DING Dehui1,3， FU Xiumin1， FENG Chao1,*， and KANG Ming1（1Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization， South China Botanical Garden， Chinese Academy of Sciences， Guangzhou 510650， China；2Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou 510225， China；3University of the Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China） Abstract： In this paper， visualization of tissue section and UPLC-Q-TOF-MS technology were applied to investigate differences in the overall anthocyanin content， distribution and composition in different organs and tissues during the development of Primulina swinglei flowers. Seventeen anthocyanins were detected and identified， including cyanidin， peonidin， delphinidin， petunidin and malvidin， which were found in their glycosylated forms linked with sugars such as glucoside， rutinoside，acetyl rutinoside glycosides and other aglycones. The purple color in petals is due mainly to the high proportion（ up to 64.0%） of bluish violet pigment of delphinidin， petunidin and malvidin. While the red cylinder color is possibly due to cyanidin and peonidin， which accounted for 36.7% and 20.0%， respectively， Hu Bin， Ding Dehui， Fu Xiumin， Feng Chao， Kang Ming. The changes of anthocyanin content during the development of Primulina swinglei flower. 118 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 117 125. of the total anthocyanins. Before blooming， the total anthocyanin increased slowly and then became stable. The percentage of the red pigmented compounds decreased and bluish violet pigments increased during flower development， probably due to the increased contribution of petals to the total mass of the flower. After blooming， the content of anthocyanin decreased， probably due to the pigment degradation or dilution. Keywords： Primulina swinglei； anthocyanin； UPLC Q TOF MS； flower organ tissue specificity；flower development 報春苣苔屬（ Primulina）是中國苦苣苔科（ Gesneriaceae）植物中種類最多的一個屬，約有 200個物種；其中近 85%為華南喀斯特地區(qū)所特有（韋毅剛， 2010）。該屬植物大多株形低矮緊湊，花朵碩大獨特，花序繁多且集中直立，花色艷麗，變異豐富，整株花期較長，具有很高的觀賞價值。目前報春苣苔屬植物大部分處于野生狀態(tài)，其觀賞價值尚未得到充分利用；另一方面，由于生境的破壞，該屬大部分物種瀕臨滅絕（王莉芳 等， 2009），與此同時，中國部分重要資源流失到國外。 報春苣苔屬植物花色變異極為豐富，有紅、粉、藍、紫、黃、白等多個色系，有的還局部兼有不同顏色的斑點、色暈或網(wǎng)紋。花色素苷是水溶性類黃酮色素中最重要的一類，控制著紅粉色系和藍紫色系花色的形成（ Zhao et al.， 2012；王小菁和楊玉萍， 2013） 。半個世紀前， Harbome（ 1966）就對苦苣苔科植物花色素成分進行了研究，共發(fā)現(xiàn)了 10 種花色素苷化合物。 近年來對非洲紫羅蘭的花色素苷的報道較多，其中紅色系的主要成分為矢車菊素、芍藥花素與乙酰蕓香糖結合而成的苷元，藍紫色系的成分主要為飛燕草素、矮牽牛素和錦葵素的 3 位與乙酰蕓香糖結合， 5 位與葡萄糖結合形成的苷元（ Tatsuzawa et al.， 2015） ，但對于報春苣苔屬植物，其花色苷成分報道還非常之少。 鐘冠報春苣苔 Primulina swinglei（ Merr.） Mich. Möller & A. Weber處于報春苣苔屬系統(tǒng)發(fā)育樹的基部（ Kang et al.， 2014） ，其花色鮮艷，花瓣和花筒的顏色差異明顯，界線清晰，相較于本屬其他物種，其顏色變異更為豐富，更有層次。 本研究中選用鐘冠報春苣苔為研究對象，進行了花色素苷成分鑒定及其含量的動態(tài)變化研究，以期為花色種質(zhì)創(chuàng)新提供生理依據(jù)。 1 材料與方法 1.1 植物材料及其花色素苷的組織定位 不同發(fā)育階段的鐘冠報春苣苔花組織，于 2015 年夏季采自中國科學院華南植物園（廣東，廣州）溫室。 選取鐘冠報春苣苔盛花期的花朵，分別取花瓣和花筒做徒手切片，置于載玻片上，滴一滴蒸餾水，橫切面朝上蓋上蓋玻片，于顯微鏡下觀察拍照（郭寧 等， 2014； Takayuki et al.， 2015） 。 1.2 花色素苷的定性和定量分析 隨機挑選生長環(huán)境相同、長勢一致的健康植株，分 7 個發(fā)育階段（圖 1） ，對花組織進行花色素苷分析，設 3 個生物學重復。 胡 彬，丁德輝，傅秀敏，馮 超，康 明 . 鐘冠報春苣苔花發(fā)育進程中花色素苷含量的變化 . 園藝學報， 2018， 45 (1)： 117 125. 119 圖 1 鐘冠報春苣苔花的不同發(fā)育階段 Fig. 1 Different development stages of Primulina swinglei flower 花色素苷的提取參照 Wrolstad 等（ 1982）的方法稍作改動。將采集的花朵樣品用液氮速凍，研磨成粉狀，然后稱取約 0.5 g 于 15 mL 離心管中，加入 7 mL 甲醇（含 1%的甲酸）提取液，超聲輔助提取 30 min， 4 000 r · min-1離心 15 min，取上清液，然后重復提取 2 次，合并 3 次上清液，過濾，用容量瓶定容到 25 mL，然后旋轉(zhuǎn)濃縮至 2 mL，用 0.22 m 的濾膜過濾后用于后續(xù)分析。 花色素苷的定性分析和定量分析采用超高效液相色譜四級桿飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術（ UPLC Q TOF MS） 方法。 色譜柱為 ACQUITY HSS T3 柱 （ 2.1 mm × 100 mm， 1.8 m， Waters） 。流動相組成： A 相， 0.1%甲酸溶液； B 相，乙腈 /0.1%甲酸（ 1 1，體積比） 。洗脫條件： 0 20 min，5% 20% B； 20.0 20.1 min， 20% 90% B； 20.1 25.0 min， 90% B； 25 25.1 min， 90% 5% B；25.1 30.0 min， 5% B；柱溫： 40 ，流速 0.5 mL · min-1，進樣體積 2 L，檢測波長 520 nm 處吸收峰（ Buchert et al.， 2005） 。 質(zhì)譜條件： ACQUITY UPLC TM-Class Xevo G2-XS Q-TOF 質(zhì)譜儀；電噴霧電離法（ ESI） ；毛細管電壓為正離子 3 000 V，負離子 3 500 V，霧化器壓力為 310 kPa；干燥氣流速為 5 L · min-1；鞘氣流量 11 L · min-1；鞘氣溫度 350 ；分流流速 0.5 mL · min-1；采用 + ESI 離子模式（ Wu & Prior，2005）。 花色素苷含量測定采用標準曲線法，利用標準品矢車菊素 3 O葡萄糖苷（ cyanidin-3-O- glucoside）作為外標對花色素苷含量進行半定量分析（ Wang et a1.， 2001；張潔 等， 2011；鐘培星 等， 2012；楊琴 等， 2015） 。繪制標準曲線時，標準品的濃度梯度為 0、 0.01、 0.05、 0.1、 0.15、 0.2 mg · mL-1。每個樣品重復 3 次，單位為每克新鮮花組織中含有的毫克數(shù)。同時計算每個發(fā)育階段各個花色素苷組分的相對百分比，用于比較各階段色素組成差異。解譜分析采用 MassLynxV4.1軟件。 花色素苷標準品：矢車菊素 3 O葡萄糖苷（ cyanidin-3-O-glucoside） 、芍藥花素 3 O葡萄糖苷（ peonidin-3-O-glucoside） 、芍藥花素 3 O蕓香糖苷（ peonidin-3-O-rutinoside） 、飛燕草素 3 O葡萄糖苷（ deiphinidin-3-O-glucoside） 、飛燕草素 3 O蕓香糖苷（ deiphinidin-3-O- rutinoside） 、牽牛色素 3 O葡萄糖苷（ Petunidin-3-O-glucoside）購自法國 Extrasynthese（ Genay，F(xiàn)rance） 。 Hu Bin， Ding Dehui， Fu Xiumin， Feng Chao， Kang Ming. The changes of anthocyanin content during the development of Primulina swinglei flower. 120 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 117 125. 2 結果與分析 2.1 鐘冠報春苣苔花的花色素苷成分分析 通過超高效液相色譜四極桿飛行時間質(zhì)譜（ UPLC Q TOF MS）聯(lián)用技術共檢測到 17 種花色素苷物質(zhì)，按保留時間命名為 P1 P17（圖 2） 。 根據(jù)特征離子峰 m/z 287、 301、 303、 317、 331 可以判斷出鐘冠報春苣苔共含有 5 種花色素，分別為矢車菊素 Cy、芍藥花素 Pn、飛燕草素 Dp、矮牽牛素 Pt 和錦葵素 Mv。由于沒有提取到特征離子峰 271，所以判定鐘冠報春苣苔不含有天竺葵素。 圖 2 鐘冠報春苣苔花色素苷的離子流圖 Fig. 2 Extracted chromatogram of anthocyanin in Primulina swinglei flower 胡 彬，丁德輝，傅秀敏，馮 超，康 明 . 鐘冠報春苣苔花發(fā)育進程中花色素苷含量的變化 . 園藝學報， 2018， 45 (1)： 117 125. 121 進一步根據(jù)特征離子、碎片離子、文獻數(shù)據(jù)以及標準品的出峰時間（ P1、 P3、 P4、 P5、 P7、 P8）進行比對，推斷出 17 種具體的花色素苷類物質(zhì)（表 1） 。 表 1 鐘冠報春苣苔花的花色素苷成分 Table 1 The components of the anthocyanin in Primulina swinglei flower 編號 ID 分子離子 m/zM+ Molecular ions 產(chǎn)物離子 m/z Product ions 分子式 Molecular formula 推測結果縮寫 Abbreviation 推測結果 Tentative identification P1 465.1037 303 C21H21O12Dp3G 飛燕草素 3 O葡萄糖苷 Delphinidin-3-O-glucoside P2 655.1868 493/331 C29H35O17Mv3G5G/ Mv3 (Ga-G) 錦葵素 3,5 O雙葡萄糖苷/錦葵素 3 O半乳糖苷葡萄糖 Malvidin-3,5-O-diglucoside/Malvidin-3-O-galactose-glucoside P3 611.1611 449/303 C27H31O16Dp3Ru 飛燕草素 3 O蕓香糖苷 Delphinidin-3-O-rutinoside P4 449.109 287 C21H21O11Cy3G 矢車菊素 3 O葡萄糖苷 Cyanidin-3-O-glucoside P5 479.1198 317 C22H23O12Pt3G 矮牽牛素 3 O葡萄糖苷 Petunidin-3-O-glucoside P6 595.1671 287 C27H31O15Cy3Ru 矢車菊素 3 O蕓香糖苷 Cyanidin-3-O-rutinoside P7 625.1777 317 C28H33O16Pt3Ru 矮牽牛素 3 O蕓香糖苷 Petunidin-3-O-rutinoside P8 463.1248 301 C22H23O11Pn3G 芍藥花素 3 O葡萄糖苷 Peonidin-3-O-glucoside P9 653.1713 303 C29H33O17Dp3acRu 飛燕草素 3 O乙酰蕓香糖苷 Delphinidin-3-O-acetyl-rutinoside P10 843.2571 681/493/331 C37H47O22Mv3acRu5G 錦葵素 3 O乙酰蕓香糖苷 5 O葡萄糖苷 Malvidin-3-O- acetyl-rutinoside -5-O-glucoside P11 609.1821 301 C28H33O15Pn3Ru 芍藥花素 3 O蕓香糖苷 Peonidin-3-O-rutinoside P12 637.1774 287 C29H33O16Cy3acRu 矢車菊素 3 O乙酰蕓香糖苷 Cyanidin-3-O-acetyl-rutinoside P13 667.1876 317 C30H35O17Pt3acRu 矮牽牛素 3 O乙酰蕓香糖苷 Petunidin-3-O-acetyl-rutinoside P14 773.2152 611/449/287 C33H41O21Cy3(Ga-G)5G 矢車菊素 3 O半乳糖葡萄糖苷 5 O葡萄糖苷 Cyanidin-3-O-galactose-glucoside-5-O-glucoside P15 651.1923 301 C30H35O16Pn3acRu 芍藥花素 3 O乙酰蕓香糖苷 Peonidin-3-O-acetyl-rutinoside P16 463.0882 287 C21H19O12Cy3GlcA 矢車菊素 3 O葡萄糖醛酸苷 Cyanidin-3-O-glucronide P17 681.2026 331 C31H38O17Mv3acRu 錦葵素 3 O乙酰蕓香糖苷 Malvidin-3-O-acetyl-rutinoside 2.2 鐘冠報春苣苔花的色素分布 鐘冠報春苣苔的花筒呈現(xiàn)紅色，花瓣呈現(xiàn)紫色（圖 3， A）。通過顯微鏡觀察，可以看出這些色素不僅存在于上表層細胞， 而且存在于下表層細胞； 花筒的表皮細胞呈現(xiàn)紅色或紫紅色 （圖 3， B） ，而花瓣的表皮細胞呈現(xiàn)紫色 （圖 3， C）。 進一步通過超高效液相色譜四極桿飛行時間質(zhì)譜（ UPLC Q TOF MS）分析，并以矢車菊素 3 O葡萄糖苷標準品為基準（標準曲線 R2值為 0.9991）進行各組分物質(zhì)的半定量，發(fā)現(xiàn)花筒和花瓣的花色素比例構成明顯不同。花筒呈現(xiàn)紅色，是由于紅粉色的花色素，矢車菊素 Cy 及芍藥花素 Pn 分別占 36.7%及 20%，而顏色最深的藍紫色錦葵素 Mv 只有 8.2%（圖 3， D）。而花瓣中藍紫色的花色素（飛燕草素 Dp、矮牽牛素 Pt 及錦葵素 Mv）的比例總和達到 64.0%，使其呈現(xiàn)紫色（圖 3， E）。 Hu Bin， Ding Dehui， Fu Xiumin， Feng Chao， Kang Ming. The changes of anthocyanin content during the development of Primulina swinglei flower. 122 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 117 125. 圖 3 鐘冠報春苣苔花筒、花瓣的色素分布及花色素的比例 A：花朵照片； B：花筒切片顯微照片； C：花瓣切片顯微照片； D：花筒中各花色素比例； E：花瓣中各花色素比例。 Fig. 3 The distribution of anthocyanin and each anthocyanidin percentage in Primulina swinglei cylindrical fireworks and petal A： Flower photo； B： The optical microscope photograph of transverse section of cylindrical fireworks； C： The optical microscope photograph of transverse section of petal； D： The percentage of each anthocyanidin in cylindrical fireworks； E： The percentage of each anthocyanidin in petal. 2.3 鐘冠報春苣苔花的花色素苷含量 研究發(fā)現(xiàn)，鐘冠報春苣苔開花過程中花色素的成分基本沒有變化，主要為矢車菊素 Cy、芍藥花素 Pn 和飛燕草素 Dp（圖 4）。 圖 4 花發(fā)育進程中的花色素苷總含量及各花色素的比例 Fig. 4 Total content of anthocyanin and each anthocyanidin percentage during flower development 開花前（ S1 S6）總花色素苷含量呈緩慢上升并趨于穩(wěn)態(tài)，然而在 S2 階段有一峰值。推測主要有兩個原因： S2 階段花色素苷快速合成，飛燕草素 3 O葡萄糖苷（ Dp3G）、矢車菊素 3 O葡萄糖苷（ Cy3G）、芍藥花素 3 O葡萄糖苷（ Pn3G）、矢車菊素 3 O乙酰蕓香糖苷（ Cy3acRu）分別增加了 178%、 91%、 59%和 41%（表 2）；其二，該階段花筒占整朵花的比例胡 彬，丁德輝，傅秀敏，馮 超，康 明 . 鐘冠報春苣苔花發(fā)育進程中花色素苷含量的變化 . 園藝學報， 2018， 45 (1)： 117 125. 123 最大，而花筒花色素苷的含量是花瓣的近 3 倍。 S3 階段降低是由于這一時期花蕾迅速膨大，單位鮮質(zhì)量的花色素苷被稀釋所致。在 S1 S6 過程中，由于花筒/花瓣比例不斷減少，出現(xiàn)偏紅色的矢車菊素 Cy 和芍藥花素 Pn 的比例不斷下降的趨勢，由 77.0%降到 55.6%，而偏藍色的飛燕草素 Dp、矮牽牛素 Pt 和錦葵素 Mv 的總量不斷上升，由 23.0%上升到 44.4%（圖 4）。在花盛開之后（ S6 S7），總花色素苷快速減少，可能與花盛開之后花色素快速降解或稀釋相關。 表 2 報春苣苔不同發(fā)育階段花色素苷含量 Table 2 The content of each anthocyanin at different flower development stages of Primulina swinglei 編號 Num- ber 推測物縮寫 Abbre- viation S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7/ (g · g-1FW) P1 Dp3G 53.85 ± 23.69 149.47 ± 1.08 134.63 ± 15.13 156.81 ± 8.73 194.01 ± 1.96 180.80 ± 6.21 136.00 ± 8.29 P2 Mv3G5G/ Mv3 (Ga-G) 5.53 ± 0.24 8.45 ± 0.45 7.05 ± 0.58 7.36 ± 0.51 8.44 ± 0.93 8.89 ± 0.29 7.02 ± 0.82 P3 Dp3Ru 21.12 ± 2.35 29.35 ± 2.58 22.31 ± 1.61 25.43 ± 6.74 32.03 ± 1.34 31.37 ± 2.56 23.44 ± 2.58 P4 Cy3G 159.85 ± 47.22 304.76 ± 18.38 237.22 ± 13.10 252.46 ± 27.33 259.17 ± 5.73 232.88 ± 8.92 181.87 ± 11.35P5 Pt3G 26.68 ± 8.92 64.44 ± 3.55 58.87 ± 5.29 68.90 ± 7.78 78.06 ± 3.48 80.61 ± 0.58 55.75 ± 12.13P6 Cy3Ru 67.78 ± 5.00 65.24 ± 1.08 45.35 ± 2.69 43.80 ± 11.89 45.93 ± 2.08 45.44 ± 3.10 34.69 ± 8.63 P7 Pt3Ru 15.40 ± 0.55 16.08 ± 0.40 12.72 ± 1.43 13.29 ± 3.80 15.43 ± 0.63 16.13 ± 1.11 11.98 ± 0.19 P8 Pn3G 60.43 ± 9.61 95.93 ± 10.39 76.59 ± 3.39 82.21 ± 6.55 82.05 ± 5.01 75.75 ± 1.69 61.77 ± 3.16 P9 Dp3acRu 23.77 ± 7.62 51.69 ± 4.90 42.05 ± 5.70 51.64 ± 15.27 62.84 ± 4.88 60.72 ± 3.44 42.45 ± 9.46 P10 Mv3ac- Ru5G 41.07 ± 2.99 55.67 ± 0.31 44.64 ± 0.27 46.08 ± 3.02 46.92 ± 3.05 46.53 ± 1.56 35.78 ± 0.60 P11 Pn3Ru 55.92 ± 10.98 38.65 ± 3.92 25.94 ± 2.94 22.75 ± 4.36 23.17 ± 2.52 21.40 ± 1.05 19.48 ± 1.89 P12 Cy3acRu 129.20 ± 22.60 182.35 ± 3.34 130.78 ± 8.56 134.63 ± 25.98 143.98 ± 3.61 125.88 ± 7.61 95.58 ± 13.7 P13 Pt3acRu 31.95 ± 8.65 59.94 ± 2.07 53.96 ± 1.94 62.55 ± 16.10 74.60 ± 0.44 77.61 ± 2.74 55.06 ± 6.26 P14 Cy3(Ga-G) 5G 155.44 ± 50.34 53.31 ± 15.60 33.36 ± 3.42 30.50 ± 1.06 22.85 ± 2.79 23.70 ± 0.54 16.20 ± 3.30 P15 Pn3acRu 206.65 ± 8.75 206.39 ± 12.65 150.21 ± 9.00 141.00 ± 16.29 140.23 ± 11.68 129.33 ± 5.54 106.03 ± 5.22 P16 Cy3GlcA 25.08 ± 5.68 44.43 ± 2.79 37.41 ± 3.94 40.28 ± 7.10 43.33 ± 8.39 44.43 ± 1.74 37.20 ± 4.44 P17 Mv3acRu 38.33 ± 1.66 44.38 ± 1.05 41.24 ± 7.53 41.92 ± 7.42 46.47 ± 2.79 55.80 ± 2.47 44.62 ± 2.47 注： Cy：矢車菊素； G：葡萄糖苷； GlcA：葡萄糖醛酸苷； Ca：半乳糖苷； Dp：飛燕草素； Ru：蕓香糖酰； Pt：矮牽牛素； Mv：錦葵素； Pn：芍藥花素； ac：乙酰。 Note： Cy： Cyanidin； G： Glucoside； GlcA： Glucronide； Ca： Galactose； Dp： Delphinidin； Ru： Rutinoside； Pt： Petunidin； Mv： Malvidin；Pn： Peonidin； ac： Acetyl. 3 討論 報春苣苔屬植物是華南喀斯特地區(qū)物種多樣性最為豐富的一個類群，其花色變異相當豐富，且花期較長，有些種具有一年兩次或多次開花的現(xiàn)象（溫放 等， 2008），并且在傳統(tǒng)雜交育種過程中，后代花色出現(xiàn)分化，具有更豐富的顏色，多數(shù)具有條紋，花量更大，出現(xiàn)了與父母本不同的顏色，故有望發(fā)展為新興花卉產(chǎn)業(yè)。目前對該屬植物的研究主要集中于種質(zhì)資源調(diào)查與收集（韋毅剛，2010）、新物種的發(fā)現(xiàn)（ Yang et al.， 2015， 2017）、葉綠體基因組的構建（ Feng et al.， 2017）、系統(tǒng)發(fā)育（ Wang et al.， 2011）、適應性進化（ Kang et al.， 2014； Hao et al.， 2015； Tao et al.， 2015，2016）與物種形成（ Kong et al.， 2017； Wang et al.， 2017）等方面，而對其花色豐富的生化及分子機制尚未開展系統(tǒng)研究。前人在苦苣苔科植物其他屬的研究中發(fā)現(xiàn)，苦苣苔科花色素苷的成分主要為天竺葵素、芍藥花素和錦葵素與蕓香糖苷和葡萄糖苷之間發(fā)生雙取代組成的苷元及矢車菊素 3 位被取代組成的苷元（ Maria & Maria， 2012； Tatsuzawa et al.， 2015； Tatsuzawa & Hosokawa， 2015）。而本研究中發(fā)現(xiàn)了飛燕草素、矮牽牛素與葡萄糖、蕓香糖和乙酰蕓香糖組成的苷元，是以往報道中Hu Bin， Ding Dehui， Fu Xiumin， Feng Chao， Kang Ming. The changes of anthocyanin content during the development of Primulina swinglei flower. 124 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 117 125. 所未發(fā)現(xiàn)的，豐富了苦苣苔科的花色素苷研究。此外，本研究的開展有助于深入且廣泛地了解報春苣苔屬不同物種花色變異的生理和遺傳基礎，為今后的雜交育種奠定基礎。 在高等植物體內(nèi)， 6 種花色素各自呈現(xiàn)出不同的顏色，橙紅色的天竺葵素，紅色的矢車菊素，紫紅色芍藥花素偏向于紅粉色，而飛燕草素、矮牽牛素和錦葵素劃分為藍紫色系，它們的含量決定了花的艷麗程度，比例決定了花的色相?；ㄉ剀盏暮铣赏緩窖芯渴加谏蟼€世紀（ Holton & Cornish，1995），其合成及調(diào)控途徑也非常清楚（劉曉芬 等， 2013；王小菁和楊玉萍， 2013）。在這個途徑中多種酶參與催化，其中類黃酮 3羥化酶（ F3H）與類黃酮 35羥化酶（ F35H）是協(xié)同調(diào)控紅粉色系與藍紫色系花色素的合成比例的關鍵酶。由于鐘冠報春苣苔花上下部分顏色不同，推測是由于 F3H 與 F35H 的組織特異性表達所致， 以后將進一步通過 CRISPR/Cas9 技術選擇性沉默F(xiàn)3H 或 F35H 以進行花色的定向變異。當然也可以通過轉(zhuǎn)基因手段過量或抑制表達MYB-bHLH-WD40 復合轉(zhuǎn)錄因子來整體加深或者減弱花色。 本研究為報春苣苔屬植物花色形成的基因發(fā)掘和分子育種提供理論支撐。 References Buchert J， Koponen J M， Suutarinen M， Mustranta A， Lille M， Törrönen R， Poutanen K. 2005. Effect of enzyme-aided pressing on anthocyanin yield and profiles in bilberry and blackcurrant juices. Journal of the Science of Food and Agriculture， 85： 2548 2556. 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