低温胁迫时四季秋海棠叶片花色素苷组分构成及相关基因表达量

摘要

以四季秋海棠(Begonia semperflorens)为研究对象,选择株高10 cm左右,状态良好、长势一致的幼苗,进行低温胁迫处理(白天15℃、夜晚5℃),其他条件与培养时保持一致,分别在低温胁迫处理0、1、3、6、9、24、48、96、144、264 h时采集叶片样品。采用改良的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法从混合叶片样本中提取总RNA,使用反转录试剂盒(Takara)反转录得到cDNA第一条链;按照荧光定量试剂盒(Takara,RR820A)说明书进行实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR);通过实时荧光定量聚合酶链式反应测定花色素苷合成相关结构基因(BsPAL、BsC4H、Bs4CL、BsCHI、BsCHS、BsF3H、BsANS、BsANR、BsLAR、BsUFGT、BsDFR、BsF3′H)和转运基因(BsGST)低温时的表达量。采用高效液相色谱分析法和液相色谱串联质谱(LC-MS-MS)相结合的方法,分析低温处理对四季秋海棠叶片花色素苷组分的影响。结果表明:低温处理后,结构基因和转运基因相对表达水平都显著升高。将高效液相色谱法(HPLC)和液相色谱串联质谱(LC-MS-MS)相结合,鉴定出四季秋海棠叶片花色素苷的组成成分,包括矢车菊素-3-O-半乳糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-半乳糖苷。测定了低温不同时间花色素苷各组分的质量分数,引起低温时四季秋海棠叶片变红的主要物质是矢车菊素-3-O-半乳糖苷。