园艺学报 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (8): 2333-2344.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0380
• 遗传育种 · 种质资源 · 分子生物学 • 上一篇 下一篇
王忆南, 彭琳, 王艺光*(
), 肖政, 邓金萍, 赵宏波*(
)
收稿日期:2026-04-22
修回日期:2026-06-15
出版日期:2026-08-25
发布日期:2026-08-25
通讯作者:
基金资助:
WANG Yi’nan, PENG Lin, WANG Yiguang*(
), XIAO Zheng, DENG Jinping, ZHAO Hongbo*(
)
Received:2026-04-22
Revised:2026-06-15
Published:2026-08-25
Online:2026-08-25
摘要:
花色是桂花重要的观赏性状之一,花瓣类胡萝卜素的组成和含量直接影响桂花花色,其积累受到转录因子的调控。本研究中,从桂花品种‘金球桂’中克隆转录因子OfbHLH105,多序列比对和系统进化树分析结果显示,OfbHLH105具有典型的bHLH保守结构域,且与拟南芥中AtbHLH105亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示,OfbHLH105为核定位转录因子。对OfbHLH105在‘金球桂’开花过程中的表达模式进行分析,结果显示其在顶壳期表达量最高。对异源过表达OfbHLH105烟草株系的分析发现,其叶片中类胡萝卜素含量上升,同时类胡萝卜素合成通路基因NtLCYB的表达上调,多个类胡萝卜素合成途径下游基因和降解基因的表达下调。酵母双杂交结果显示,OfbHLH105能形成同源二聚体。基于以上结果推测,OfbHLH105可能通过同源二聚体的形式参与类胡萝卜素的代谢调控。
王忆南, 彭琳, 王艺光, 肖政, 邓金萍, 赵宏波. 桂花OfbHLH105参与调控类胡萝卜素代谢的研究[J]. 园艺学报, 2026, 53(8): 2333-2344.
WANG Yi’nan, PENG Lin, WANG Yiguang, XIAO Zheng, DENG Jinping, ZHAO Hongbo. Investigation of OfbHLH105 in Regulation of Carotenoid Metabolism in Osmanthus fragrans[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2026, 53(8): 2333-2344.
| 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequences | 目的 Purpose |
|---|---|---|
| OfbHLH105-F | ATGGTTTCCCCGGAAAAAACG | 基因克隆 Gene cloning |
| OfbHLH105-R | TTATGCAACTGGTGGGCGAA | |
| 35S::OfbHLH105-F | CCGcatatgGTTTCCCCGGAAAAAAC | 植物过表达载体构建 Construction of plant overexpression vectors |
| 35S::OfbHLH105-R | TACCggatccTTATGCAACTGGTGGGCGAAGCA | |
| pORE-R4-F | GACGCACAATCCCACTATCC | |
| pORE-R4-R | TTGGGACAACTCCAGTGAAA | |
| qRT-OfbHLH105-F | ATGTCGCTGTTCCTGAAGGG | 实时荧光定量PCR(qRT-PCR) Real-time quantitative PCR |
| qRT-OfbHLH105-R | TTCAAGGGTTGCACAGACCA | |
| qRT-OfACT-F | CCCAAGGCAAACAGAGAAAAAAT | |
| qRT-OfACT-R | ACCCCATCACCAGAATCAAGAA | |
| AD-OfbHLH105-F | GGCcatatgGTTTCCCCGGAAAAAACGAATTG | 酵母双杂交 Yeast two-hybrid assay |
| AD-OfbHLH105-R | CGGggatccTTATGCAACTGGTGGGCGAAGCA | |
| BD-OfbHLH105-F | CCcatatgATGGTTTCCCCGGAAAAAAC | |
| BD-OfbHLH105-R | CGggatccCTTATGCAACTGGTGGGCGAAG |
表1 本研究中所用引物序列
Table 1 Primers used in this study
| 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequences | 目的 Purpose |
|---|---|---|
| OfbHLH105-F | ATGGTTTCCCCGGAAAAAACG | 基因克隆 Gene cloning |
| OfbHLH105-R | TTATGCAACTGGTGGGCGAA | |
| 35S::OfbHLH105-F | CCGcatatgGTTTCCCCGGAAAAAAC | 植物过表达载体构建 Construction of plant overexpression vectors |
| 35S::OfbHLH105-R | TACCggatccTTATGCAACTGGTGGGCGAAGCA | |
| pORE-R4-F | GACGCACAATCCCACTATCC | |
| pORE-R4-R | TTGGGACAACTCCAGTGAAA | |
| qRT-OfbHLH105-F | ATGTCGCTGTTCCTGAAGGG | 实时荧光定量PCR(qRT-PCR) Real-time quantitative PCR |
| qRT-OfbHLH105-R | TTCAAGGGTTGCACAGACCA | |
| qRT-OfACT-F | CCCAAGGCAAACAGAGAAAAAAT | |
| qRT-OfACT-R | ACCCCATCACCAGAATCAAGAA | |
| AD-OfbHLH105-F | GGCcatatgGTTTCCCCGGAAAAAACGAATTG | 酵母双杂交 Yeast two-hybrid assay |
| AD-OfbHLH105-R | CGGggatccTTATGCAACTGGTGGGCGAAGCA | |
| BD-OfbHLH105-F | CCcatatgATGGTTTCCCCGGAAAAAAC | |
| BD-OfbHLH105-R | CGggatccCTTATGCAACTGGTGGGCGAAG |
图2 桂花OfbHLH105克隆及生物信息分析 A:基因克隆电泳图;B:OfbHLH105与同源蛋白的氨基酸多序列比对图;C:OfbHLH105蛋白二级结构;D:OfbHLH105蛋白亲疏水性。Of:桂花;Oe:油橄榄;Nt:烟草;At:拟南芥
Fig. 2 Cloning and bioinformatics analysis of the OfbHLH105 gene A:Gel electrophoresis of gene cloning;B:Multiple sequence alignment of OfbHLH105 amino acid sequences;C:Secondary structure prediction of the OfbHLH105 protein;D:Hydrophobicity analysis of the OfbHLH105 protein. Of:Osmanthus fragrans;Oe:Olea europaea;Nt:Nicotiana tabacum;At:Arabidopsis thaliana
图4 OfbHLH105在‘金球桂’花开放过程中的表达量 S1:圆珠期;S2:顶壳期;S3:铃梗期;S4:初花期;S5:盛花期;S6:盛花末期。不同小写字母表示开花时期间差异显著(P < 0.05)
Fig. 4 Expression levels of OfbHLH105 during the flowering process of‘Jinqiugui’ S1:Round bead stage;S2:Bud cracking stage;S3:Linggeng stage;S4:Initial flowering stage;S5:Full flowering stage;S6:Late flowering stage. Different lowercase letters indicate significant differences between flowering stages at the P < 0.05 level
图6 OfbHLH105过表达烟草的叶片表型与类胡萝卜素含量分析 A:烟草表型;B:半定量RT-PCR检测;C:总类胡萝卜素含量测定。** P < 0.01
Fig. 6 Phenotypic analysis and carotenoid content in leaves of tobacco overexpressing OfbHLH105 A:Phenotypic analysis of tobacco;B:RT-PCR analysis;C:Determination of total carotenoid content. ** P < 0.01
图7 OfbHLH105过表达烟草株系类胡萝卜素代谢基因的相对表达量
Fig. 7 Relative expression of genes in carotenoid metabolic pathway in OfbHLH105 overexpressed tobacco strains *P < 0.05,**P < 0.01.
图8 桂花OfbHLH105蛋白酵母双杂交验证 阳性对照:ADT7 + BD53;阴性对照:ADT7 + Bdlam
Fig. 8 Yeast two-hybrid assay between OfbHLH105 proteins Positive control:ADT7 + BD53;Negative control:ADT7 + BDlam
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