[00133899]黑果枸杞中调控花青素生物合成代谢分子机理研究

采取高通量测序技术对黑枸杞LMH1号和红枸杞Ningqi7号进行转录组测序、组装、拼接和分析。共得到192,869个单基因,这些基因编码152,209种特殊蛋白质。与Ningqi7号相比,LMH1号果实中有733,070个基因表达上调,25,779个基因表达下调。在花青素合成途径中结构基因表达水平在LMH1号都比Ningqi7号高。最终筛选出CL10341.Contig（LrAN2）作为候选基因。生信分析表明LrAN2有可能具有调控花青素生物合成的功能。利用农杆菌介导的转基因方法,获得过量表达AN2基因稳定转基因株系。结果证明AN2参与了黑色果实花青素合成。所有具有红果枸杞等位变异的品系具有非黑色果实性状,所有具有黑色果实品系携带黑果枸杞等位变异。利用转录组和代谢组两种手段解析转基因紫色烟草和绿色Samsung烟草中所有差异基因的转录,以及差异基因对烟草中有机酸、多酚类和生物碱的影响。与紫色烟草相比,绿色烟草中有39个基因上调,146个基因下调。biosynthesisofsecondarymetabolites中差异基因个数最多。紫色烟草中花青素代谢通路被激活,统计后共有124个代谢物下调,117个代谢物上调。富集分析显示主要差异代谢物集中于新陈代谢通路161个和次生代谢通路126个。在番茄材料Maker中过量表达LrAN2基因,得到深绿色番茄植株,转基因番茄的各个组织部位均有不同程度的花青素积累,叶片中花青素含量最高和LrAN2的表达量最高。LrAN2的过表达激活DFR和F3’’5’’H的表达,激活了飞燕草色素、矢车菊色素、天竺葵色素的积累。