低纬高原紫色辣椒果实花色苷合成相关关键基因的挖掘

【目的】挖掘低纬高原生境中紫色辣椒果实花色苷合成相关的关键基因,为紫色辣椒果实花色苷合成分子机理研究和新种质创制奠定基础。【方法】以文山低纬高原主栽且抗性良好的紫色辣椒品种16HN01试材,用色价法和液相色谱串联质谱法分别测定16HN01各发育阶段果实[按长度并结合颜色将果实分为6个发育阶段(1~6),即长度≤1.5 cm、1.5~2.5 cm、2.5~3.5 cm、≥3.5 cm、青熟期与成熟期果实]的总花色苷含量(TAC)和主要花色苷单体含量(AMC),基于转录组测序和qRT-PCR与双因素相关性分析,挖掘果实花色苷合成相关的关键基因。【结果】16HN01果实TAC在发育阶段3最高,为4.626±0.202(A539-0.25A657)/g;主要花色苷单体为飞燕草素-3-O-(2'''-O-对香豆酰)芸香糖苷[Dp-3-O-(2'''-O-C)R]、飞燕草素-3-O-芸香糖苷(Dp-3-O-R)、飞燕草素-3-O-葡萄糖苷(Dp-3-O-G)和飞燕草素-3,5-O-二葡萄糖苷(Dp-3,5-O-DG),其含量分别在阶段3、阶段1、阶段1和阶段3最高;TAC、Dp-3-O-(2'''-O-p-C)R、Dp-3-O-R、Dp-3-O-G和Dp-3,5-O-DG含量与果实中UDPG类黄酮糖基转移酶基因(UFGT)转录水平之间的Pearson相关系数最高,分别为0.848(显著)、0.779、0.308、0.490和0.952(极显著),与WD40转录水平间的相关系数最高,分别为0.977(极显著)、0.702、0.163、0.357和0.674。【结论】低纬高原紫色辣椒果实花色苷合成相关关键结构基因主要包括UFGT、花色素合酶基因(ANS)65、ANS08和查尔酮合酶基因(CHS),转录因子基因WD40和bHLH分别极显著和显著正调控花色苷的合成,MYB和BBX负调控花色苷的合成。