铁皮石斛耐光氧化性及花青素合成基因家族鉴定OA

为探究花青素在铁皮石斛抗光氧化过程中是否发挥作用,以及光照如何通过调控花青素合成途径相关基因的表达进而影响其花青素积累.以九仙斛-5、T45-1、1-8#为研究对象,通过高光胁迫处理,测定反映光胁迫程度的主要指标,包括叶绿素荧光参数、膜脂过氧化水平、活性氧积累量及抗氧化酶活性.同时,通过比较不同石斛品种花青素的含量差异,结合转录组测序与qPCR技术,解析光照对铁皮石斛花青素合成的分子机制.结果表明,在高光胁迫下,3种铁皮石斛的PS Ⅱ最大量子产量、实际光化学量子产量Y(Ⅱ)以及光损伤指标Y(NO)的变化趋势基本一致;同时,其抗氧化酶活性及超氧化合物的累积趋势也基本一致,表明高光胁迫处理已使铁皮石斛出现光抑制现象.其中,九仙斛-5在高光胁迫下表现出更强的抗性.进一步测定3个铁皮石斛种质的三大植物色素含量后发现,九仙斛-5中的花青素含量明显高于其他种质,且其主要的色素物质为总花青素.转录组测序与qPCR验证结果表明,大量花青苷合成结构基因在九仙斛-5中高度表达.本研究为探讨光照对铁皮石斛花青素合成的影响提供了生理及分子生物学依据,旨在为今后铁皮石斛的抗光氧化性机制研究及抗光氧化性种质资源的开发利用提供理论参考.同时,也为提高崖壁铁皮石斛耐光性,降低崖壁栽培成本,提升种苗移栽成活率打下产业基础.