摘要
龙眼（DimocarpuslonganLour.）和荔枝（LitchichinensisSonn.）属于无患子科（Sapindaceae），是我国南方重要的特色经济果树。龙眼荔枝亲缘关系相近、生长习性相似，但果皮颜色差异巨大。果皮色泽是果实外观品质的重要指标，鲜艳的果皮颜色可以显著提高其商品价值。而目前中国龙眼消费市场仅有果皮呈黄褐色的龙眼，产品单一。因此，本研究以果皮富含花色素苷的荔枝为对照，通过揭示龙眼和荔枝花色素苷生物合成之间的基因调控差异，探究龙眼果皮不积累花色素苷的机理，为龙眼果皮的色泽育种提供理论依据。主要研究结果如下： 1、在龙眼荔枝果实发育过程中，经历了幼果期、转色期和成熟期三个阶段，叶绿素、总黄酮和原花青素含量随果皮发育逐渐下降。花色素苷含量方面，‘石硖’龙眼果皮由绿色转为黄绿色，完全成熟时呈黄褐色，均未检测到花色素苷，而‘紫娘喜’荔枝果皮由绿色转为黄红色时，开始积累花色素苷，完全成熟时呈紫红色，花色素苷含量达到最高。 2、以‘石硖’和‘紫娘喜’幼果期、转色期、成熟期的果皮样品为材料，进行代谢组分析。结果表明，矢车菊素-3-O-芸香糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷在‘石硖’和‘紫娘喜’果皮中的含量差异，是造成它们之间果皮颜色差异的主要原因。此外，花色素苷合成途径的中间代谢产物均在‘石硖’中呈不同程度下调，而绿原酸、黄酮、黄酮醇类代谢物在‘石硖’中上调，推测可能是龙眼花色素苷生物合成相关基因的异常调控导致其果皮不积累花色素苷，代谢物向绿原酸、黄酮和黄酮醇等合成通路分流。 3、基因表达水平分析的结果显示，LcUFGT与LcMYB1表达趋势一致，与果皮花色素苷积累模式呈显著正相关，DlUFGT和DlMYB1在龙眼果皮发育阶段几乎不表达，研究认为DlUFGT和DlMYB1的异常表达是龙眼果皮不积累花色素苷的直接原因。 4、亚细胞定位表明DlMYB1定位于细胞核，转录活性分析表明DlMYB1和LcMYB1均具有转录激活活性。在超表达DlMYB1的烟草中，可通过上调花色素苷合成下游结构基因的表达，诱导转基因烟草的叶片、子房、种子等组织器官积累花色素苷，说明DlMYB1具有调控花色素苷合成的功能。 5、互作实验表明，DlMYB1、LcMYB1与UFGT启动子结合能力无差异。研究认为DlMYB1不表达导致未能激活DlUFGT的表达，是龙眼不积累花色素苷的重要原因。此外，DlMYB1不能激活与原花青素合成相关的DlLAR、DlANR启动子，表明龙眼果皮原花青素生物合成受其他转录因子的调控。 6、瞬时转化pCAMBIA1391-DlMYB1p::GUS的烟草叶片，可被染成蓝色，表明DlMYB1启动子具有活性。GUS酶活性测定结果表明DlMYB1启动子活性略低于LcMYB1启动子，但无显著差异，说明DlMYB1不表达与其启动子活性无关。 7、DlMYB1启动子的甲基化水平低于LcMYB1启动子，且大部分甲基化元件仅单独存在于DlMYB1或LcMYB1启动子中，研究认为DlMYB1不表达与其启动子甲基化程度没有相关性，DlMYB1不表达的原因需进一步探究。
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