植物花青素生物合成相关基因研究进展_周惠
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2011年第4期辣椒杂志（季刊）引言
花青素(Anthocyanidin)，又称为花色素，是一类广泛存在于多种植物中的水溶性天然色素，自然状态下，植物体内的花青素常与各种单糖结合而形成糖苷，称为花色苷(Anthocyanin)。自然界广泛存在的花色素以紫红色的矢车菊色素(Cyanidin)、砖红色的天竺葵色素(Pelargonidin)及蓝紫色的翠雀素(Delphinidin)为主，并由此再衍生出其他3种花色素，如矮牵牛花色素(Petunidin)及锦葵色素由翠雀素
经不同程度的甲基化而来，芍药花色素(Peonidin)则
是由矢车菊素经甲基化形成的。pH 值影响花青素类物质的颜色，pH<7时呈红色，pH 在7~8时呈紫色，pH>11呈蓝色。花色素为植物体内类黄酮生化合成的产物，而类黄酮化合物对植物体本身具有多种生物学功能，如在植物花色形成、吸引授粉虫媒和种子传播、花粉萌发、防止病原微生物侵染、抵抗紫外线辐射以及植物和微生物互相识别等过程中都发挥着十分重要作用[1-2]。
植物花青素生物合成相关基因研究进展
周
惠1
文锦芬2邓明华1
朱海山1*
（1云南农业大学园林园艺学院云南昆明650201）（2昆明理工大学现代农业工程学院云南昆明650500）
摘要
花青素是一种水溶性色素，是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。它是植物二级代谢产物，具有重要的营养和药用作用。综述了植物花青素生物合成途径及生物合成途径中关键酶的研究现状和发展趋势,为今后进一步研究花青素提供参考借鉴。关键词植物；花青素；酶；基因
Research Progress in Plant Anthocyanidin Biosynthesis Genes
Zhou Hui 1Wen Jinfen 2Deng Minghua 1Zhu Haishan 1*
(1College of Horticulture and Landscape,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201；2Faculty of Modern Agricultural Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500)Abstract Anthocyanidin is a natural plant pigment,one of the important pigments in the petal and fruit color,and a plant secondary metabolism product with important nutritional and medical functions.This paper discusses the biosynthesis pathway of anthocyanidin,some related anthocyanidin synthases and the biochemical functions of anthocyanidin in plants,and reviews the current situation and the future trend of related anthocyanidin researches.
Key w ords plant;anthocyanidin;enzyme;gene
收稿日期：2011-09-28
作者简介：周惠(1988-),女,硕士研究生，E-mail:chuangwaiyumeng@https://www.360docs.net/doc/d614861811.html, 通讯作者：朱海山,男,博士,教授,主要从事茄科蔬菜遗传育种研究
专题综述
◆◆2011年第4期辣椒杂志（季刊）
1花青素的生物合成途径
植物花青素和类黄酮物质生物合成和降解代
谢途径的研究在20世纪80年代至90年代初就较为成熟。花青素为植物黄酮类化合物的一个亚类，包括矢车菊色素、天竺葵色素、芍药色素、飞燕草色
素、
锦葵色素、牵牛色素及其衍生物[3]。苯丙氨酸是花青素及其他类黄酮生物合成的直接前体，由苯丙
氨酸合成花青素须经历三个阶段（图1
）：第一阶段是由苯丙氨酸到香豆酰CoA ，是许多次生代谢共有的，该步受到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因活性的调控。第二阶段是由香豆酰CoA 到二氢黄酮醇，该步是类黄酮代谢的关键反应。由苯基苯乙烯酮合成酶(chalcone synathase ，CHS)催化合成黄色的苯基苯乙烯酮(chalcone)，黄色苯基苯乙烯酮异构化形成无色
的黄烷酮(flavanvone)。
此步可缓慢自发进行，但在苯基苯乙烯酮－黄烷酮异构酶(chalcone isomerase ，CHI)催化下可加速完成。黄烷酮进一步在黄烷酮羟
基化酶(flavanone-3-hydroxylase ，
F3H)催化下，形成无色的二氢黄酮醇(dihyoflavonol)，并进一步还原形成无色花色素，该步由二氢黄酮醇还原酶(dihyoflavonol-4-reductase ，DFR)催化。第三阶段是各
种花青素的合成。无色花色素向有色花色素
(anthocyanidin)的转变时由花色素苷合成酶(Leuco anthocyanidin dioxygenase or Anthocyanin Synathase.LDOX 或ANS)催化完成[3]。
2花青素生物合成相关基因
与植物花青素生物合成相关的结构基因主要包括有7个结构酶：PAL(phenylalanine ammonialyase ，苯内氨酸解氨酶)、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 (UDPglucose flavonoid-3-glucosyltransferase ，尿苷二磷酸-葡萄糖-类黄酮-3-葡糖基转移酶)。PAL 基因催化苯丙氨酸生成肉桂酸；CHS 基因催化4-香豆酸CoA 和丙二酸CoA 缩合生成查尔酮，而查尔酮提供了类黄酮的基本碳骨架，因此CHS 是类黄酮和花色苷合成的一个关键酶；CHI 是首先被认识的与黄酮类物质生物合成相关的酶;F3H 催化黄烷酮形成二氢黄酮醇。DFR 负责将3种二氢黄酮醇还原为无色,能选择性地催化3种二氢黄酮醇DHK 、DHQ 和DHM 形成相应的花色素苷[4]；UFGT 可以使不稳定的花青素转变为稳定的花青苷，并由无色转变为有色；将UDP-glucose 上的葡萄糖转移到花色素分子的C3羟基上，保持花色素的结构稳
定，在改变植物花色、保持分子结构稳定方面有作用，还是花色素分子运输到液泡必不可少的因素[5]；
ANS 催化无色的花色素苷形成显色的花色素3-flavone-2，3-diol 。这个化合物立即和UDP-glucose:flavonoid 3-O-glucosyl-transferase 偶联并且被输送到液泡中，形成显色的3-糖基化花色素苷(anthocyanidin 3-glucoside)[6]。
生物合成花色素苷至少需要15种结构基因的协同表达，这些基因可分为两大类[7]：一类是花色素苷的生物合成途径前期表达的早期生物合成基因，如CHS 、CHI 、F3H ；另一类是在花色素苷生物合成途径后期表达的晚期生物合成基因，如DFR 、ANS 、UF3GT 和RT 等。
2.1苯丙氨酸解氨酶(PAL)
苯丙氨酸解氨酶为花青素(类黄酮类)生物合成花青素代谢途径
p -Coumaroy1-CoA+Malonyl-CoA （×3）
CHS
chalcone
CHI
Nuringenin
F3H
Dihydrokacmpferol
F3'H
F3'5'H Dihydroquercetin
Dihydromyricetin
DFR
DFR
Leucocyanidin
Leucodelphinidin
ANS ANS Cyanidin
Delphinidin
UF3GT
UF3GT
Cyanidin-3-glucoside
Delphinidin-3-glucoside
DFR
Leucopelargonidin
ANS Pelargonidin
UF3GT
Pelargonidin-3-glucoside 图1花青素代谢途径及相关基因的结构
注：CHS (chalcone synthase,查耳酮合酶);CHI (chalcone isomerase,查耳酮异构酶);F3H (flavanone-3-hydroxylase,黄烷酮-3-羟化酶);DFR (dihydroflavonol reductase,二氢黄酮醇还原酶);ANS (anthocyanidin synthase,花青素苷元合酶);UF3GT (UDP glucose flavonoid-3-glucosyltransferase,尿苷二磷酸-葡萄糖-类黄酮-3-葡糖基转移酶)。
专题综述
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2011年第4期辣椒杂志（季刊）途径中一系列酶促反应的第一个酶,催化苯丙氨酸脱氨形成肉桂酸,是一个限速反应。它是合成花色苷的同时也是合成其他多种化合物(如类黄酮、
木质素等)的起始酶，可以阻止戊糖代谢过程中形成的苯丙酮酸不致于与氨结合而生成苯丙氨酸朝形成蛋白质方向进行，使其朝着合成花青素方向进行[8]。
自1961年Koukol 和Conn 在大麦中发现PAL 以来,已经在所有的绿色植物中找到[7]。主要存在于线粒体、白色体、叶绿体、过氧化物酶体等细胞器中。植物组织和部位不同，PAL 的活性也不同，植物始分化的部位PAL 活性高，衰老组织中活性极低，甚至丧失活性[9]。
对于PAL 活性与花色苷合成之间的关系这一问题上,Arakawa 认为，PAL 就是是花色苷合成的关键酶[10]。然而周爱琴等认为随着苹果果皮中花色苷含量的增加，PAL 活性也随之增强，但并非呈简单的正相关关系，花色苷合成可能还受到其他代谢反应的影响，即认为PAL 可能不是控制花色苷合成的唯一关键酶，有可能存在更为直接调节着花色苷合成的酶[11]。Wang 等研究了PAL 活性与花青素的积累对苹果‘Jonathan ’(Malus domestica )成熟的影响。在没有套袋和遮蔽的果实中，花青素的积累和PAL 活性随果实从未熟到初熟阶段呈增加趋势，在完全
成熟的果实中则表现为降低，
PAL 活性与花青素的积累表现为正相关关系。在套袋苹果的成熟果实中花青素含量低于未成熟果实，但是PAL 活性仍保持
较高水平。因此可以确定PAL 不是套袋和成熟果实
中花青素积累的唯一调控因子[12]。
在果实中，乙烯是一种重要的内源激素,可以对果实生长发育产生多
方面的作用,也包括影响果实中花色苷的生物合成，有研究表明乙烯可以通过诱导PAL 活性从而提高花色苷合成量[13]。2.2查耳酮异构酶(CHI)
CHI 一般以单体形式存在，分子质量随植物和组织的不同而不同，一般为24-29kDa 。经过CHI 的催化，一个查耳酮分子转变为黄烷酮,即将黄色的查耳酮高效转变为无色的黄烷酮。植物体内几乎所有的类黄酮类化合物都是从黄烷酮衍生而来的。CHI 基因由一个多基因家族所编码，该基因已从多种植物分离出来。在最先克隆出的菜豆(Phaseolus vulgaris L .)基因组里，只有一种CHI 基因型[14]。而在
矮牵牛基因组里则有A 、B 两个CHI 基因型，CHI-A
在花组织和经紫外线照射的幼苗里表达，而CHI-B 基因仅在未成熟的花粉中表达。
在如康乃馨、翠菊和仙客来等一些植物中，抑制其CHI 活性来阻遏花青素后期的合成步骤，花就会丧失产生花青素的能力,而积累一些CHI 的底
物—苯基苯乙烯酮，
可以产生黄色花[15-16]。Itoh 等通过转座子突变的这种方法来破坏CHI 和DFR 基因，使白色康乃馨品种的花朵变成了黄色[16]。矮牵牛的Po 突变体，是花药中的CHI-A 启动子丧失了活性，而产生了黄色或浅绿色花粉。以上研究结果表明，降低CHI 的表达水平或者活性都将会导致类黄酮生物合成途径无法正常向下进行，合成查耳酮或查耳酮衍生物而不能正常合成花色苷等类黄酮物质。
完全缺失CHI 活性的突变体仍会产生部分花青素。可能原因是由于苯基苯乙烯酮能发生非酶促异构化，因此CHI 对花青素的产生不是必需的，但完全缺少时能减少花青素的合成。CHI 在牵牛的基因组中可能只有一个拷贝，使查尔酮异构化,形成黄烷酮柚皮素(Naringenin)。CHI 对花青素代谢途径的作用似乎并不十分清楚,体外实验表明，在CHI 基因发生突变的情况下，异构化同样在进行。在裂叶牵牛中，Tpn2插入到CHI 基因序列中，导致花瓣的颜色为掺有色点的淡黄色[17]。2.3查耳酮合成酶(CHS)
CHS 能将3个来自乙酸的丙二酰CoA 和一分子的4-香豆酰CoA 进行催化反应，生成查耳酮，为花色苷和其他类黄酮的生物合成提供基本骨架结构。CHS 基因是一种多基因家族编码的酶。矮牵牛的CHS 基因家族共有12个成员，其中的CHS-D 和CHS-E 与花色的形成有关:CHS-D 与花冠颜色有关[18]，CHS-E 与花冠的脉的着色有关[19]。遗传位点A 已经被确认为是CHS 基因[19]。若CHS-D 基因的表达受到影响，一般将直接导致植物花色的缺失。
在圆叶牵牛中，af 突变体就是CHS-D 基因的内含子中插入一个转座子Tip100(一个3.9kb 的Ac/Ds-like 因子),导致外显子2产生移码突变,表达提前终止,结果使得花瓣成为白色;两个Tip100在CHS-D 基因内含子中的反向插入,使得a12突变体的花成为白色；CHS-D 基因外显子1与一个相邻Tip100发生序列重组,也导致花为白色；在CHS-D
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基因的5’侧翼区插入一个Tip100，花瓣变为带色点的白色。在裂叶牵牛的r-1白花突变体中，是转座子Tpn3(一个En/Spm-related因子)插入了CHS-D基因序列中[19-20]。
近几年来研究人员从葡萄、甘薯、拟南芥等植物中成功克隆到了CHS基因[21-22]。通过对不同植物物种间CHS基因序列比对发现,该基因结构在种群间具有一定的保守性，除金鱼草外，各物种中该基因均包含两个外显子和一个内含子，且其内含子的序列和长度均是可变的[23]。
CHS基因与CHI基因以及二氢黄酮醇还原酶(DFR)基因三者之间存在着相互关系。对CHS的小分子RNA干扰沉默，花色素的合成就会被打断,从而花色变淡,甚至变成白色[22]。Van der Krol等（1990）将CHS的cDNA反向连接在花椰菜花叶病毒(CaM V)的35S启动子上，然后再连接双元载体Bin19转化矮牵牛,花色会由紫红色变为粉红色且夹有白色，有些花朵甚至完全呈白色[24]；将菊花的CHS基因正义导入菊花栽培品种之后又得到了白色花和图案各异的彩瓣花。Aida等将CHS反义基因转入蓝猪耳中，得到了具有彩色波浪边缘的花朵[17]。Kobayashi等发现，从三花龙胆中克隆得到的CHS 基因启动子可以在牵牛花的花瓣唇部特异性表达。
2.4黄烷酮3-羟化酶(F3H)
F3H催化黄烷酮生成二氢黄酮醇,是花青素合成早期阶段的关键酶,催化4,5,7-三羟基黄烷酮(naringenin)生成二氢莰非醇(dihydrokaempferol, DHK)[25-26]。
F3H催化黄烷酮在C3位置的羟化形成无色的黄烷酮醇，黄烷酮醇是另外两种酶(B-环羟基化酶) -二氢黄酮醇3’羟基化酶(F3’H)和二氢黄酮醇3’5’羟基化酶(F3’5’H)的底物,由F3H、F3’H和F3’5’H三种羟基化酶所催化的反应产物是合成花青素的直接前体。二氢黄酮醇B-环的3’和5’位置都被羟化，二氢黄酮醇将变成二氢杨梅黄酮，这是蓝紫色的翠雀素糖苷的直接前体；如果3’和5’都没有被羟化则转变为砖红色天竺葵糖苷[2]。
F3H首先从矮牵牛的花瓣中被提纯提纯，体外催化的最佳pH值是8.5。该酶的二聚体分子量大约为75kD，单体分子量约为41.655kD，并且单体和寡聚体均存在一定的酶活性。单体由369个氨基酸构成。在大多数物种中F3H基因仅以单拷贝形式存在，且同源性较高。目前已从拟南芥、矮牵牛、玉米、金鱼草、茄子、苜蓿、葡萄、苹果、柑橘、康乃馨、翠菊等植物中克隆到F3H基因。
Zuker等（2002）用反义RNA技术干扰F3H基因，在一种同时缺乏F3’H和F3’5’H活性的康乃馨突变植株Eilat中表达，得到了一系列由原来橘色逐渐衰减直至无色的转基因植株，在无色转基因植株里没有检测到花色苷[27]；且这些F3H基因表达被抑制的植株花朵比正常花朵香味更浓,这表明可能是合成了其他具有芳香气味的黄酮类物质[27]。
在紫花圆叶牵牛中，花青素生物合成途径沿着F3H到F3’H到DFR的方向进行，生成矢车菊素;而当F3’H基因中插入一段长约480bp的片段，使得该基因无功能时，DFR就直接利用F3H生成的底物DHK，生成天竺葵素，最终形成粉色花[28]。在裂叶牵牛中，Tip201插入F3’H基因的第三个外显子中也造成粉色花的出现。在矮牵牛等物种中还存在花翠素的生物合成途径,是因为在这些物种中，F3’5’H使二氢黄烷醇B环3’、5’位置都发生羟基化，其产物最终导致蓝/紫色花翠素的生成[29]。
2.5糖基转移酶基因(UDP)
不稳定的花色素合成后,需要在糖基转移酶的催化下进一步糖苷化变成稳定的花色苷。同时,糖基化后的花色素也增加了化合物本身的极性,防止其从液泡中渗漏出来。绝大部分花色苷都是选择在C3的羟基进行糖苷化,也有一部分花色苷的糖苷键在C5,分别有3-O-糖基转移酶(3GT)和5-O-糖基转移酶(5GT)催化完成[30]。
对3GT的研究开始较早，其生物活性最初在玉米的花药中被发现和克隆。现以在三花龙胆、紫苏、葡萄和矮牵牛等多种植物的3GT cDNA被克隆出来，它们编码的3GT蛋白不仅可以使花色素糖苷化外，还能使黄酮醇糖苷化,但均都被严格局限在3-O 这一位点[31-32]。5GT是以3GT的产物花色素-3-O-糖苷作为底物，催化形成3,5-花色素糖苷。Ya-mazaki所在的研究小组于1999年利用mRNA差异展示技术在紫苏叶中率先分离得到了3GT的cDNA 片段[33]。
2.6花色素合成酶基因(ANS)
位于花色苷合成通路末端的关键酶，催化无色
专题综述
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2011年第4期辣椒杂志（季刊）花色素转变为有色花色素。它与在类黄酮合成途径中同属于氧化戊二酸依赖性加氧酶家族的黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS )具有保守同源关系[34]。Wilmouth 等从拟南芥中得到了ANS 的晶体结构，发现其活性位点是由一个金属离子、共底物和两分子的底物类似物共同构成的多复合体[35-36]。ANS 晶体结构分析以及其体外研究表明：ANS 在催化天然无色花色素苷生成有色花色素苷的C-3羟基化反应过程中是有立体异构专一性的[37]。
ANS 基因最初是利用转座子标签技术从玉米的A2突变体中鉴定和克隆得到[34]，近年来在拟南芥(AT4G2288)、小麦(AB247921)、金钟连翘(F.interme-dia)中也已经得到其克隆[38]。Rosati 等从美国金钟连
翘中克隆了ANS 基因及其启动子，
并证实在连翘花瓣中无色花色苷分布是由于缺少ANS 基因的表达所致[38]。Aharoni 等(2001)在草莓上通过抑制ANS 基因的表达量，使花青苷的积累明显减少，花冠由粉红色变为白色，表明基因对从无色花青苷元到产生有色的花青苷的催化过程是植物红色形成的重要因素之一[36]。过量表达水稻ANS 基因，使得转基因植株类黄酮物质和花青素含量的积累增加,种皮表现为紫红色。
将来自金鱼草的黄烷酮醇-4-还原酶基因和紫罗兰的ANS 同时导入连翘属植物(Forsythia x in －termedia av ‘Spring Glory ’)，结果转基因植株花瓣由黄色变为橙红色。将来自金鱼草的两个转录因子Delila 和RoseaI 导入番茄,在果实特异E8启动子的驱动下，得到了富含花青素的紫色番茄，这种深色果实可能在抗肿瘤、抗衰老和延长寿命等方面有着潜在作用。
2.7二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)
DFR 基因是采用转座子标签法从玉米和金鱼草中分离出来的[39-40]，后来从矮牵牛及其他许多物种(拟南芥、水稻、西红柿、攻瑰、三叶草、紫苏、紫苑、紫色甘薯、草莓、葡萄、苹果等)中陆续克隆出来。花青素的显色作用受到DFR 等基因的调控。DFR 是催化DHQ 生成无色花青素(1eucocyanidin)，DHK 生成无色花葵素(1eucopelargonidin)；DHM 生成白色翠雀素(1eucodelphinidin)的关键酶。失去DFR 活性的突变体产生象牙色或白色的花冠(果实、种子)。
研究表明，DFR 具有底物特异性，如在矮牵牛
中，DFR 不能有效地还原DHK,无法合成天竺葵素,
所以自然界中没有橘红色的矮牵牛花[41-42]。最近Petit 等成功分离得到了葡萄DFR 蛋白，并对其晶体结构进行了研究鉴定,发现它是由三个亚基组成的,有专门的NADPH 结构域[43]。
Tanaka 将矮牵牛的F3’5’H 和DFR 基因导入一种可积累的二氢山奈酚的白色康乃馨突变株内,发现可以促进崔雀素的大量合成,从而育成淡紫色的M oondust 和深紫色的M oonshadow 两个花色品系。DFR 启动子的敲除实验表明:725到-233之间的序列与果实中DFR 基因的表达相关。另外钙和蔗糖可诱导DFR 基因的表达[44]。
在裂叶牵牛基因组的一段17Kb 区域发现中了3个串联的DFR 基因，但似乎只有DFR-B 有功能[45]。在改变一个氨基酸(N134L )后,DFR 的底物特异性就会发生变化(前体由花翠素变为天葵素)。但在裂叶牵牛的a-3flecked 突变体中，Tpn1(一个6.4kb 的转座因子)插入到DFR 基因中后，就使得花
色由蓝紫色变为白色[45]，
合成花青素的功能完全丧失。在圆叶牵牛中，下游酶在紫、粉色花个体中都能代谢色素前体，即，都能利用F3H 的代谢产物。
3展望
有关植物花青素生物合成相关基因的分离和功能一直是研究的热点。目前虽有一大批相关基因被成功地克隆，但大多数都集中在有关结构基因的分离克隆，只有几种模式植物的少数调控基因得到分离克隆，而且调控基因的分子调控机制还有待进一步研究。
由于花青素具有重要的药用价值及营养价值,目前使用天然色素取代人工色素已经成为一种世界性的趋势。通过人工调控花青素的生物合成和基因工程改良植物花青素生物合成的特性是培育高花青素含量植物、提高花青素产量的有效途径。
近年来，笔者从云南等地收集到一些富含花青素的辣椒种质资源,这些资源的收集，为丰富我国的辣椒的品种类型提供了一些帮助。但有关辣椒花青素生物合成的分子机理还十分薄弱，目前正在开展辣椒花青素生物合成的分子机理的相关研究，企望为最终阐明植物花青素生物合成的机理提供一些参考。
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参考文献
[1]Schijlen EGWM,Ricde Vos C H,Van Tunen A J,et al.
Modification of flavonoid biosynthesis in crop plants[J].
Phytochemistry,2004,65:2631-2648
[2]Chalke S L.Environmental significance of anthocyanins in
plant stress responses[J].Photochem.Photobiol.,1999:70, 1-9
[3]Holton T A,Comish E C.Genetics and biochemistry of
anthocyanin biosynthesis[J].Plant Cell,1995,7:1071-1083
[4]张龙,李卫华,姜淑梅,等.花色素苷生物合成与分子调
控研究进展[J].园艺学报,2008,35(6):909-916
[5]Marrs K A,Alfenito M R,Lloyd A M,et al.A glutathione
S-transferase involved in vacuolar transfer encoded by the maize gene Bronze-2[J].Nature,1995,375:397-400 [6]Nakajima J,Tanaka Y,Yamazaki M,et al.Reaction
mechanism from lecoanthocyanidin to anthocyanidin3-glu-coside,a key reaction for coloring in anthocyanin biosynthesis[J].J.Biol.Chem.,2001,276(28):25797-25803
[7]Weiss D.Regulation of flower pigmentation and growth:
Multiple signaling pathways control anthocyanin synthesis in expanding petals[J].Physiol.Plantarum.,2000,l:152-157 [8]Wang H,Arakawa O,Motomura Y.Influence of maturity
and bagging on the relationship between anthocyanin accumulation and phenylalanine ammonia-lyase(PAL) activity in‘Jonathan’apples[J].Postharvest.Biol.Tech., 2000,19:123-128
[9]Heilmann J,Merfort I.Current understanding of the
metabolism of flavonoids,Ⅱ.Adsorption and metabolism of flavones,flavonones,flavane s,proanthocyanidens and isoflavonoids[J].Pharm.Unserer Zeit,1988,27(4):173-183 [10]Dixon R A,Steele C L.Flavanes and isoflavonoids-a gold
mine for metabolic engineering[J].Trends Plant Sci.,1999, 4(10):394-400
[11]周爱琴,祝军,生吉萍.苹果花青素形成于PAL活性及
蛋白质含量的关系[J].中国农业大学学报,1997,2(3): 97-99
[12]Wang H,Arakawa O,Motomura Y.Influence of maturity
and bagging on the relationship between anthocyanin accumulation and phenylalanine ammonia-lyase(PAL) activity in‘Jonathan’apples[J].Postharvest.Biol.Tec., 2000,19:123-128
[13]Cheng G,Breen P.Activity of phenylalanine ammonia-
lyase(PAL)and concentrations of anthocyanins and phenolics in developing strawberry fruit[J].J.Am.Soc.
Hortic.Sci.,1991,116(5):865-869
[14]Mehdy M C,Lamb C J.Chalcone isomerase cDNA cloning
and mRNA induction by fungal elicitor,wounding and infection[J].Embo.J.,1987,6(6):1527-1533
[15]Nishihara M,Nakatsuka T,Yamamuura S.Flavonoid
components and flower color change in transgenic tobacco plants by suppression of chalcone isomerase gene[J].F.E.
B.S.Lter.,2005,579(27):6074-6078
[16]Itoh Y,Higeta D,Suzuki A,et al.Excision of transposable
elements from the chalcone isomerase and dihydroflavonol 4-reductase genes may contribute to the variegation of yellow-flomwered carnation(Dianthus caryophyllus)[J].
Plant Cell Physiol.,2002,43(5):33-41
[17]Aida R,Kishimoto S,Tanaka Y,et al.Modification of
flower color in torenia(Torenia fournieri Lind.)by genetic transformation[J].P1ant Sci.,2000,153:33-42
[18]Durbin M L,McCaig B,Clegg M T.Molecular evolution of
the chalcone synthase multigene family in the morning glory genome[J].Plant Mol.Biol.,2000,42:79-92 [19]Johzuka-Hisatomi Y,Hoshino A,Mori T,et al.Characterization
of the chalcone synthase genes expressed in flowers of the common and Japanese morning glories[J].Genes Genet.
Syst.,1999,74:141-147
[20]Clegg M T,Durbin M L.Flower color variation:a model for
the experimental study of evolution[J].Proc.Natl.Acad.
Sci.U.S.A.,2000,97:7016-7023
[21]Harborne JB.Flavonoids and bioflavonoids[J].Phytochem.,
1996,43(6):1414-1421
[22]Forkman G.Flavonoids as flower pigments:the formation of
natual spectrum and its extension by genetic engineering [J].Plant Breed,1991,106:1-2
[23]Hanumappa M,Choi G,Ryu S,et al.Modulation of flower
color by rationally designed dominant-negative chalcone synthase[J].J.Exp.Bot.,2007,58(10):2471-2478 [24]Van der Krol A R,Mur L A,de Lange P,et al.Inhibition
of flower pigmentation by antisense CHS genes:promoter and minimal sequence requirements for the antisense effect [J].Plant Mol.Biol.,1990,14(4):457-466
[25]Seki H,Nagasugi Y,Ichinose Y,et al.Changes in in vivo
DNA-protein interactions in pea phenylalanine ammonia-lyase and chalcone synthase gene promoter induced by
专题综述
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2011年第4期辣椒杂志（季刊）fungal signal molecules[J].Plant Cell Physiol.,1999,40(1):88-95
[26]吴少华,张大生.红巴梨果实花青素生成相关基因f3h
全长片段的克隆[J].福建农林大学学报(自然科学版),
2002,3l(3):361-365
[27]Zuker A,Tzfira T,Meir H.Modifidation of flower color
and fragrance by antisense suppression of the flavanone 3-hydroxylase gene[J].Mol.Breed,2002,9:33-41
[28]李义龙,肇涛澜,陈立超,等.花色素苷生物合成及花色
的调控[J].生命科学,2008,20(1):147-152
[29]Zufall R A,Rausher M D.The genetic basis of a flower
color polymorphism in the common morning glory(Ipomoea purpurea )[J].J.Heredity,2003,94:442-448
[30]Johnson E T,Ryu S,Yi H,et al.Alteration of a single
amino acid changes the substrate specificity of dihydroflavonol 4-reductase[J].Plant J.,2001,25:325-333
[31]Dooner H K,Robbins T P,Jorgensen R A.Genetic and
developmental control of anthocyanin biosynthesis [J].Annu.Rev.Genet.,1991,25:173-199
[32]李凤兰,胡国富,胡宝忠.花色基因工程研究进展[J].东
北农业大学学报,2004,35(5):627-633
[33]Yamazaki M,Gong Z,Fukuchi -Mizutani M,et al.
Molecular cloning and biochemical characterization of a novel anthocyanin 5-O -glucosyltransferrase by mRNA differential display for plant forms regarding anthocyanin [J].J.Biol.Chem.,1999,274(11):7405-7411
[34]Menssen A,Hohmann S,Martin W,et al.The En /Spm
transposable element of Zea mays contains splice sites at the temini generating a novel intron frodSpm element in the A2gene[J].E.M.B.O.J.,1990,9:3051-3057
[35]Wilmouth R C,Turnbull J J,Welford R W,et al.Structure
and mechanism of anthoyanidin synthase from Arabidopsis thaliana [J].Structure,2002,10(1):93-103
[36]Aharoni A,De Vos C,Wein M,et al.The strawberry
FaMYB1transcription factor suppresses anthocyanin and flavonol accumulation in transgenic tobacco [J].Plant J.,2001,28(3):319-332
[37]Saito K,Kobayashi M,Gong Z,et al.Direct evidence for
anthoyanidin synthase as a 2-oxoglutarate -dependent oxygenase:molecular cloning and functional expression of cDNA from a red forma of Perilla frutescens [J].Plant J.,1999,17(2):181-189
[38]Rosati C,Cadic A,Duron M,et al.Molecular characterization
of the anthocyanidin synthase gene in forsythiaxinternedia reveals organ-specific expression during flower development [J].Plant Sci.,1999,149:73-79
[39]Rosati C,Simoneau P,Treutter D,et al.Engineering of
flower color in forsythia by expression of two independently-transformed dihydroflavonol 4-reductase and anthocyanidin synthase genes of flavonoid pathway[J].Mol.Breed,2003,12:197-208
[40]Takashi N,Masahiro N,Keiichiro M,et al.Two different
mutations are involved in the formation of white-flowered gentian plants[J].Plant Sci.,2005,169:949-958
[41]Beld M,Martin C,Huits H,et al.Flavonoid synthesis in
Petunia hybrida :Partial characterization of dihydro flavonol -4-reductase genes[J].Plant Mo1.Bio1.,1989,13:491-502
[42]Forkmann G,Heller W D.Polyketides and other secondary
metabolites including fatty acids and their derivatives[M].In:Barton K,Nakanishi,Meth -Cohn https://www.360docs.net/doc/d614861811.html,prehensive Natural Products Chemistry.Vol.1.Amsterdam:Elsevier,1999
[43]Petit P,Granier T,d ’Estaintit B L,et al.Crystal structure
of grape dihydroflavonol 4-reductase,a key enzyme in flavonoid biosynthesis [J].J.Mol.Biol.,2007,368(5):1345-1357
[44]Tanaka Y,Tsuda S,Kusumi T.Metabolic engineering to
modify flower color[J].Plant Cell Physiol.,1988,39:1119-1126
[45]Inagaki Y,Johzuka -Hisatomi Y,Mori T,et al.Genomic
organization of the genes encoding dihydroflavonol 4-reductase for flower pigmentation in the Japanese and common morning glories[J].Gene,1999,226:181-188
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