瓜叶菊花色性状形成机理的研究进展
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作者单位:

1.北京林业大学;2.北京林业大学园林学院 花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室 国家花卉工程技术研究中心

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基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)


Molecular Mechanisms of Flower Color Formation in Pericallis hybrida
Author:
Affiliation:

Beijing Key Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation Molecular Breeding,National Engineering Research Center for Floriculture,College of Landscape Architecture,Beijing Forestry University

Fund Project:

The National Natural Science Foundation of China (General Program, Key Program, Major Research Plan)

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    摘要:

    瓜叶菊是拥有多种花色品种资源的观赏植物,同时具有如蓝色、斑色等观赏植物中稀缺的花色表型,不同花色品种具有多种花青素代谢途径,解析这些花色性状形成的分子机制能够为观赏植物分子育种,尤其蓝色花新品种培育提供宝贵的基因资源。作者在对瓜叶菊多年研究的基础上,从瓜叶菊特殊的花青素结构,花青素生物合成调控途径,及其花色研究的主要技术手段方面,综述了近20年来针对瓜叶菊花色研究的进展,具体内容包括:(1)瓜叶菊不同色系呈色的色素基础,尤其是蓝色花品种中特殊的多聚酰化色素结构;(2)包括多聚酰化修饰相关糖基化、酰基化修饰的瓜叶菊花青素代谢途径的结构基因,以及调控花色、花斑形成的MYB、MADS-box等转录因子的功能;(3)瓜叶菊中进行花色研究相关的高效遗传转化体系和VIGS体系(Virus-induced gene silencing),及其在花色研究中的研究进展。本文旨在为后续瓜叶菊及其他花卉花色研究和分子育种提供参考。

    Abstract:

    Cineraria (Pericallis hybrida) is an ornamental plant with multiple anthocyanin metabolic pathways and rare flower color phenotypes such as blue and bicolor. Elucidating the molecular mechanisms underlying the formation of these flower colors can provide valuable genetic resources for molecular breeding of ornamental plants, particularly for the development of new blue flower varieties. Based on years of research on cineraria, the author summarized the research progress over the past 20 years on the unique anthocyanin structure, the regulatory pathways of anthocyanin biosynthesis, and the technical approaches used in flower color research. Key findings of this review include: (1) the pigment composition of different cineraria varieties and especially the polyacylation structure in blue varieties; (2) the structural genes involved in anthocyanin metabolism pathways such as polyacylation and acylation, and the function of transcription factors such as MYB and MADS-box in regulating flower color and spot formation; and (3) the efficient genetic transformation system and viral-induced gene silencing system relevant to flower color research in cineraria, as well as progress in these areas. The objective of this article is to provide references for future research on the flower color and molecular breeding of cineraria and other ornamental plants.

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  • 收稿日期:2023-09-25
  • 最后修改日期:2023-11-05
  • 录用日期:2023-11-16
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