LDOX酶对碧桃间色形成的影响(2)
花是观赏植物的重要器官，而花色是衡量花的观赏价值的重要指标。花色一般表现为单色，也有随着花生长发育变化而花色逐渐由浅变深或由深变浅的情况；特殊情况下，花色也会表现为间色或杂色（杂色则是指在同一花朵或花瓣上出现两种或两种以上的花色）[1]。间色性状可分为规则间色和不规则间色两类，规则间色包括花眼、花边、花环、花斑、叶斑等，不规则间色则是指花瓣或叶片上没有固定图案的散点或条纹[1]。
影响花色形成的因素很多，主要包括：色素组成、色素间共着色作用、表皮细胞结构、光照、细胞液泡pH值、水分、温度、土壤肥力等[2]。在植物体内有七大类基因控制花色形成，包括：控制色素深浅的基因、调节花朵结构相关基因、花色控制基因、分布调控基因、花色细胞形成、修饰基因、结构基因、调节基因[3]。植物色素的颜色表现具有数量效应，如粉红色花中花青苷含量低，含量高时花色由红变深红至黑色[4]。
植物花朵中主要含有三大类色素，即类黄酮、类胡萝卜素及生物碱[1]，其中最为重要的是类黄酮。类黄酮结构类型多样，可分为12类：花青苷(anthcyanins)、黄酮(flavones)、黄酮醇(flavonols)、黄烷酮(flavanones)、查尔酮(chalcones)、橙酮(aurones)、二氢查尔酮(dihydrochalcones)、儿茶精类(catechins)、双类黄酮(biflavonoids)、黄烷-3-4 醇(flavan-3-4 dilos)、异构类黄酮(isoflavonoids)和原花色素(proanthcyanidins)[5]，其中常见的有黄酮、花青苷和黄酮醇。花青苷由花青素和糖经过糖苷键缩合形成。花青苷存在于植物各类组织器官中，是一种水溶性色素，分布极其广泛，随着液泡等环境的pH变化花青苷的颜色也会随之变化。花青苷和辅助色素可以结合在植物体内形成复合体，使花呈现出粉红、红、蓝、紫、淡黄色、深黄色等。类胡萝卜素存在于植物各类器官中，一般不溶于水，是一种脂溶性色素，一般情况下较稳定，但在酸性环境中易发生变化，一般以沉积或结晶状态存在于细胞质内的色素体上，故也称为质粒色素类，使植物表现出从黄色到红色变化，一般黄色花朵的色素为类胡萝卜素。
花色主要是花瓣表皮细胞液胞内的花青素以及其它一些类黄酮物质（如黄酮醇、黄酮等）决定，其中最重要的色素是花青素。在一定程度下，花青苷的比例决定着花的颜色。花青苷代谢途径中主要包括优尔个结构酶CHS-D（CHS-E）（chalcone synthase，查尔酮合酶），CHI（chalcone isomerase，查尔酮异构酶），F3H（flavanone-3β-hydroxylase，黄烷酮-3β-羟化酶），DFR（dihydroflavonol reductase，二氢黄酮醇还原酶），ANS（anthocyanidin synthase，花青素合酶）和UF3GT（UDP glucose flavonoid 3-glucosyltransferase，尿苷二磷酸-葡萄糖-类黄酮-3-葡糖基转移酶）。无色花色素双加氧酶（Leucoanthocyanidin dioxygenase，LDOX）位于花青苷代谢下游，其作用与ANS酶相似，能催化无色花青素苷转化为有色花青素苷，对花青素的合成至关重要。无色花青素双加氧酶属于二酮戊二酸依赖性双加氧酶家族，这个家族还包括黄酮醇合成酶（FLS）和黄烷酮-3-羟基转移酶（F3H），这三者有着相似的基因序列。无色花青素双加氧酶主要依赖2-酮戊二酸离子和Fe2+催化无色花青苷[6]，其作用包括C-2的脱氢和C-3/C-4的脱水作用[1]。
本实验拟采用碧桃品种‘洒红桃’为实验材料，首先利用特征显色反应、紫外-可见光法和pH示差法确定碧桃花瓣色素组分，再利用紫外分光光度计测定不同时期LDOX酶活性，最后利用qRT-PCR研究不同时期的LDOX基因表达差异，探究LDOX酶对碧桃间色形成的影响，为以后从分子层面改良花色、人工创造更具观赏价值和商业价值的花色等研究提供理论基础。