项目名称∶水稻细菌性条斑菌致病基因的克隆与功能分析
水稻细菌性条斑病和抗性育种研究进展
抗病性分子机制的基础。 细条病抗性基因的克隆进 术获得抗性植株[34]，这将大大缩短育种周期，提高
展甚缓，迄今尚未克隆出一个细条病抗性基因。 目 抗病育种的目的性，取得突破性进展。 可以预见，高
前，在国内外已鉴定出非水稻来源的细条病的单抗 抗、多抗、持久抗性的抗病新品种选育必将实现。
病基因，Rxo1 是国际上克隆的第一个对细条病菌产 生 HR的基因，也是从禾本科作物（玉米）中克隆的
特别是随着植物遗传转化技术的建立，抗病基 因源已由品种、亚种、近缘种属拓展到各种有利用价
水稻细菌性条斑病抗性基因定位
一! 引
言
水稻细菌性条斑病 简称细条病 广泛分布于亚洲热带和亚热带地区 国内主要分布于华南! 华中! 西南等地区∀ 该病于 年代在我国广东省首先发现≈∀ 由方中达等≈确认为一种新的细菌 性病害 命名为细菌性条斑病 病原为 Ξ αντηοµ ονασ χαµ π εστρισ π ϖ ορ ∆ψε ψζιχολ α Φανγ ετ αλ 现为我国水稻重要检疫对象∀ 由于近年来感病的杂交水稻大面积推广 稻种的南繁和调运 致使 此病迅速蔓延 病区不断扩大 现已成为水稻主要病害∀ 对于细条病的研究在抗性鉴定≈和抗源筛选≈等方面做了一些工作对细条病抗性遗传的 研究也取得一些进展≈∀ 细条病致病力的分化以及品种对细条病的抗性主要表现为数量上的差
图
水稻分子标记连锁图及细条病抗性 ± × 的位置
测验显著 测验显著 ψ 由 ≤ 和 ≤ 估得的 ± × 的位置 3 年 1 1 年 1 1
)
)
吴为人等 水稻细菌性条斑病抗性基因定位
≈ 异≈∀ ∏ 初步认为 细条病的抗性属数量性状∀ 我们多年的研究表明细条病的抗性是一种
数量性状 受多基因控制≈∀ 然而 对抗性基因的定位还未见报道∀ 近年来 由于生物技术的发展 分子标记遗传作图工作在许多物种上取得了巨大进展∀ 应用 分子标记在水稻等作物上已定位了许多决定重要经济性状的基因≈∀ 本文报道对水稻细条病抗性 基因进行定位的研究结果 为细条病的进一步研究提供参考∀
摘
要
以高感和高抗细菌性条斑病 细条病 的两个籼稻品种 和 为亲本 建 立了一个重组自交系群体∀ 利用该群体构建了一张包含 个分子标记的连锁图∀ 和 连续两年对该群体进行了细条病抗性鉴定∀ 采用 测验法! 复合区间定位法及多 性状复合区间定位法对细条病抗性基因 ± × 进行了定位分析∀ 共检测出 个 ± × 分别位于第 ! ! ! ! ! ! 和 号染色体上 效应大小彼此接近 其中大多数抗 病等位基因来自抗病亲本 只有位于第 和第 号染色体上的 个 ± × 的抗病 等位基因来源于感病亲本 ∀ 关键词 水稻 细菌性条斑病 基因定位 数量性状基因座
探讨水稻细菌性条斑病的发生与防治技术
B i n g h a i f a n g z h i水稻细菌性条斑病，亦被称之为条斑病或是细条病，属于作物检疫性病害。
此病位于我国南方水稻栽培种植地区分布范围较广，对水稻栽培种植的影响十分严重，成为致使水稻整体产量与质量发生明显降低的关键因素之一。
条斑病通常对水稻叶片造成严重的侵害，侵染初期阶段，受到病菌感染部位通常会产生斑点，并呈现深绿色，并沿叶脉发生扩散传播，并发展成深色，病害位置还会形成密集颗粒，主要是细菌液。
发病较为严重的情况下，会导致叶片出现萎蔫与卷曲，水稻种植区域形成大面积的黄白相间色，从而产生大面积植株死亡，造成严重的经济损失。
因此，务必对水稻细菌性条斑病的发生原因做出深入分析，并重视对防治技术的研究与应用，使细菌性条斑病得到有效控制。
!、症状细菌性条斑病通常对稻叶的危害影响最为严重，初期病斑为水渍形态半透明斑点，呈现暗绿色，并在叶脉之间快速蔓延扩散，并变成细线状或短虚线条斑，呈现黄褐色，宽度约为!""，长度超过!#""。
病斑表面会分泌形成大量露珠形态菌脓，干结之后变成树胶形态小颗粒，似虚线，且不容易发生脱落。
发病较为严重的情况下，条斑融合形成大斑块，呈现黄褐色或枯白色，外形同白叶枯病存在相似特点，对光进行观察能够发现大量透明细条。
同时，叶片发生向内卷曲，种植区域呈现出黄色相间色，还可能导致稻株出现死亡的情况，或无法抽穗。
即便抽穗结实，但秕谷相对较多，千粒重明显减少。
$、病原针对细菌性条斑病而言，病原主要是条斑病军，属于假单胞细菌目，黄包杆菌属，成为植物检疫的关键目标对象之一。
位于培养基，细菌菌落呈现为圆形，边缘相对较为整齐，略有凸起，表面位置较为光滑，并存在粘性、好气性，处于$% 环境条件下生长良好。
同白叶枯病进行比较，菌体相对较小，生理生化反应两者较为相似。
存在区别之处主要为条斑菌可以使明胶发生液化，使牛乳发生胨化，使果胶糖发酵变酸，对青霉素以及葡萄糖反应存在钝感。
水稻OsYAB6和OsUGE1基因克隆与功能分析的开题报告
水稻OsYAB6和OsUGE1基因克隆与功能分析的开题报告一、研究背景和意义水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是人类主要的食物来源之一。
为了提高水稻产量和抗性，应用基因工程技术对水稻进行基因调控研究，对水稻的遗传进化、稳定性和适应性等方面有很大的推动作用。
OsYAB6和OsUGE1分别是水稻中的一个YABBY家族基因和一个UDP葡萄糖醛酸还原酶基因。
之前的研究表明， OsYAB6和OsUGE1基因在水稻的生长发育和形态发生中可能起到了重要作用。
但是，对于这些基因的具体功能和可能的调节机制尚不明确。
因此，通过克隆和功能分析OsYAB6和OsUGE1基因，可以为揭示水稻生长发育和形态发生的调节机制提供重要的生物学信息，为水稻的遗传改良提供可持续的材料基础。
二、研究内容1. OsYAB6和OsUGE1基因的克隆通过利用PCR技术，从水稻叶片的cDNA模板中扩增OsYAB6和OsUGE1基因的全长序列，然后将其克隆到表达载体中。
2. OsYAB6和OsUGE1基因表达谱分析利用荧光定量PCR技术，研究OsYAB6和OsUGE1基因在不同组织和发育阶段的表达。
3. 构建OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除载体利用细胞转染和Agrobacterium介导转化法，构建OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除的载体，并将其转化入水稻中。
4. 鉴定OsYAB6和OsUGE1基因对水稻生长发育的调控作用通过研究OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除的水稻的生长发育和形态发生，进一步探究这两个基因对水稻生物学特性的调控作用。
同时，通过比较OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除的水稻的形态、生长和产量，研究这两个基因的相互作用和调节机制。
三、研究意义本研究的意义在于：1. 增进对OsYAB6和OsUGE1基因生物学和分子调控机制的理解；2. 探究这些基因对水稻生长发育和形态发生的影响，加深对水稻生物学特性的了解；3. 为水稻的遗传改良提供潜在的基因资源和思路；4. 对于未来水稻发展和保护生态环境，提供可持续的材料基础。
水稻抗虫抗病基因的克隆与功能评价
水稻抗虫抗病基因的克隆与功能评价一、引言水稻作为全球重要的粮食作物之一，产量和质量的提高一直是种植者关注的重要话题。
然而，农业生产面临的最大挑战之一是作物的病虫害问题，这直接影响到其产量和质量。
为了解决这个问题，水稻抗虫抗病基因的克隆和功能评价一直是科学家们关注的重点。
二、抗虫基因的克隆与功能评价近年来，水稻的抗虫基因已被广泛研究。
例如，OsPIL16基因是水稻中的一个类OOD1转录因子，能够提高植物对蚜虫的抗性。
科学家发现，OsPIL16基因的表达与NPR1蛋白互作，进而激活PR基因调节通路，从而增强水稻对蚜虫的防御能力。
此外，OsBAK1基因也能增强水稻对蚜虫和螟虫的抗性。
研究表明，OsBAK1基因的高表达能够诱导水稻产生规模化生物钟，从而增强其抗虫能力。
OsJAZ1基因是水稻中的一个表观遗传调控因子，通过介导植物激素信号通路来增强水稻对刺吸式害虫和真菌的抵抗能力。
为了更深入地理解抗虫基因的功能，科学家们已经开始对抗虫差异表达基因进行深入研究。
研究结果表明，与普通水稻相比较，一些稀疏的SAM库中的转录因子（如OsFD1, OsFD2和OsFD3）的表达明显升高，另外，OsFD1作为核心调节因子，它能够影响抗虫性状的遗传和进化。
此外，OsCLP1，OsActin4，OsFBox11和OsFBox37等基因在水稻对螟虫的抗性中发挥了重要作用，对其表达进行调控可以显著提高其抗虫能力。
三、抗病基因的克隆与功能评价水稻抗病基因的研究也是当前热门的领域。
例如，已经发现了一些能够增强水稻对病毒和细菌的抗性的基因，例如与S6K相关的基因（OsS6K），通过介导植物的中心氧化酶和激素信号来加强水稻对病原体的抵抗能力。
此外，在水稻对细菌的抗性中，OsCDPK14基因被证实是一个潜在的基因，其对水稻抗细菌性的调控作用和机制正在进行深入的研究。
此外，在水稻对真菌的抗性中，OsWRKY62基因通过参与后续的防御反应过程来增强水稻的抗性。
水稻抗病基因克隆与功能研究
水稻抗病基因克隆与功能研究水稻作为我国的主要粮食作物之一，其产量与质量直接影响着我国的粮食安全。
然而，水稻种植过程中常常会遭受各种病害的侵袭，如稻瘟病、稻纹枯病等。
为了提高水稻的抗病能力，许多研究人员投入了大量的时间和精力，其中一项比较重要的研究方向就是水稻抗病基因的克隆与功能研究。
一、水稻抗病基因克隆DNA克隆技术是生命科学中一个基础而又重要的技术手段，它为克隆水稻抗病基因提供了有力的工具。
通过克隆水稻抗病基因，可以快速、准确地确定基因位置、确定基因的DNA序列，并进一步研究基因在水稻中的功能。
目前，已经克隆了不少水稻抗病基因。
例如，研究人员利用基因克隆技术成功克隆了水稻中抗稻瘟病的基因Pi9，该基因位于水稻第9号染色体上，编码一个含有双互素结构域的蛋白质，能够和病原菌释放的蛋白质结合，从而增强水稻对稻瘟病的抗性。
此外，还有多个基因（如Pi1、Pi2、Pi3等）据信都能够提高水稻的抗稻瘟病能力。
类似地，研究人员还克隆了其他水稻抗病基因，如抗稻纹枯病的基因Xa21、抗白叶枯病的基因 xa13 等等。
这些抗病基因的克隆为深入研究水稻的抗病机理、促进水稻品种改良提供了重要的基础。
二、水稻抗病基因功能研究水稻抗病基因不仅仅是起到一个“抗病”的作用，更是通过一系列复杂的互作过程发挥着其特定的生物学功能。
因此，研究水稻抗病基因的功能从一个角度来说是对水稻整个生命周期的全面理解。
在水稻抗病基因功能研究方面，主要有以下几个方向：1. 基因调控的研究水稻抗病基因的活性往往是通过一些基因调控机制实现的。
因此，研究人员通过转录组和基因组等高通量技术，分析不同基因表达谱差异，寻找潜在的基因调控机制，并进一步揭示水稻抗病基因活性的调控网络。
例如，研究人员通过转录组分析发现，一个在水稻中广泛表达的通路PIE1/DGF1（编码全球旋回复合因子）可以促进水稻免疫应答。
这项研究揭示了PIE1/DGF1基因在水稻抗病免疫中的重要性，为揭示抗病机制提供了重要的启示。
水稻抗病基因的克隆及功能研究
水稻抗病基因的克隆及功能研究水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其产量和质量的稳定性对世界各地的粮食安全具有至关重要的作用。
然而，水稻往往很容易患上多种病害，并因此导致产量和质量的损失。
在这种情况下，研究水稻抗病基因的克隆和功能就显得尤为重要。
水稻抗病基因的克隆基于遗传学思想，水稻抗病基因的克隆通常采用两种策略：功能识别和位置克隆。
1.功能识别该策略是通过基因组学、转录组学、蛋白质组学等高通量技术方法，全面解析水稻中与抗病相关的基因及其功能。
功能识别的优势在于可避免“盲目克隆”的缺陷，并且能够获得更丰富的表达信息，通过高通量筛选，寻找最潜在的抗病基因。
但由于高通量方法并不是完整的基因发掘方法，因此需在功能识别的基础上，再进行进一步拓展和验证。
2.位置克隆该策略利用物理定位和遗传标记等方法，将水稻基因定位到染色体上，并通过克隆功能模糊基因，识别其抗病功能。
位置克隆的优势在于较快找到所需的基因，但这种方法通常需要大量的实验操作和一定的基因组数据基础。
功能识别与位置克隆相辅相成，共同推动水稻抗病基因的研究。
例如，通过功能识别策略，研究人员鉴定出水稻叶片钾瘤菌病抗性基因OsSGT1，并通过位置克隆策略，将该基因定位在第三染色体上。
此外，研究人员还经常利用转录组学和生物信息学技术，对水稻的抗病基因进行筛选和分析。
通过这些方法，已经克隆出许多水稻抗病基因，如OSRIL3、OsFLS2、OsBC1、OsDSS1、OsDAD1等。
水稻抗病基因的功能研究在克隆水稻抗病基因的基础上，接下来的工作就是对这些基因的功能进行研究。
目前，对水稻抗病基因功能的研究主要集中在以下几个方面：1.ETI和PTIETI（效应子诱导免疫）和PTI（植物通路引起的免疫）是两种不同类型的免疫反应。
在水稻中，OsBAK1、OsRBOH、OsCRP1等的研究，表明这些基因参与了ETI和PTI反应，并影响水稻对病原菌的抗性。
此外，OsFLS2、Os4EGI-1、OsVpy1等基因也被证实参与水稻的PTI反应过程。
水稻细菌性条斑病的防治技术
水稻的保健栽培技术
种子消毒
在种植前，应对种子进行消毒处理，以减少细菌 性条斑病的初始感染源。
合理施肥
施用适量的有机肥料和复合肥料，有助于提高水 稻的抗病能力。
科学灌溉
保持田间适宜的湿度，有助于预防和减轻细菌性 条斑病的发生。
水稻的病虫害综合防治体系
定期巡查
应定期对稻田进行巡查，及时发现并处理可能出现的病虫害。
病原与传播途径
病原
病原为Xanthomonas oryzae，是一种黄单胞菌属的细菌。
传播途径
通过风雨、昆虫、农具等途径传播，从气孔或伤口侵入。
发病条件与影响因素
发病条件
高温高湿、连作、氮肥过量、植株抗病性差等条件下容易发病。
影响因素
天气、季节、种植方式、品种抗病性等都会影响该病的发病情况。
02
转基因抗病品种
利用基因工程技术，将具有抗性的基因导入到水稻中，培育出转 基因抗病品种。
抗病品种的推广与应用
பைடு நூலகம்
推广抗病品种
加强对农民和农业技术人员的培训，推广使用抗病品种，提高农 民对抗病品种的认识和接受程度。
建立示范基地
在各地建立抗病品种示范基地，展示抗病品种的优良性状和抗病性 能，让农民直观感受到抗病品种的优势。
水稻细菌性条斑病 的防治技术
2023-11-08
目录
• 水稻细菌性条斑病概述 • 防治技术措施 • 抗病品种的选育与推广 • 水稻种植管理建议 • 防治技术应用与效果评估
01
水稻细菌性条斑病概 述
定义与症状
定义
水稻细菌性条斑病是一种由细菌引起的水稻叶部病害。
症状
病斑呈水渍状、暗绿色，后扩展为短条斑，病斑上常有黄褐色或灰白色条纹， 严重时叶片枯死。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
项目1项目名称：水稻细菌性条斑菌致病基因的克隆与功能分析申请教师：孙文献职称：教授联系电话：电子邮箱：项目概况：水稻细菌性条斑病, 简称细条病，是我国长江流域及南方稻区的主要病害之一。
该病主要为害叶片。
该病的病原为Xanthomonas oryzae pv.oryzicola （Xoc）称稻生黄单胞菌条斑致病变种。
该病原与水稻上另一个重要病原细菌白叶枯菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）同属于黄单胞杆菌属，但为不同的致病变种。
虽然Xoo与Xoc在遗传、生理生化性状与外部形态上非常相似，但是，它们在致病性与致病机理上有显著的差异，Xoc通过叶片气孔侵染，而Xoo则通过叶片边缘的水孔侵染。
另外，目前在水稻基因资源中找到许多抗Xoo的抗性基因，而很少有Xoc抗性基因的报道。
对Xoc致病基因的挖掘将对控制该病害有着重要的理论与应用价值。
预测在细条病菌致病中起重要作用的因子有几类：由三型分泌系统分泌的效应因子，由II型分泌系统分泌的胞外酶与胞外多糖，以及与产生DSF和c-di-GMP信号分子相关的基因及由其调控的基因。
然而，这些基因如何调控基因表达，如何在致病过程中起作用？目前，仍然未知。
该项目将首先利用同源重组敲除Xoc致病相关基因，获得Xoc基因缺失突变体，鉴定突变体的表型与对水稻的致病性，推测这些基因在致病性中的作用；其次，利用GUS酶活反应或者RT-PCR研究突变体中一些已知的重要调控基因的表达情况，了解并归纳致病基因的信号传导途径；最后，通过转基因技术，在水稻或拟南芥植物中表达Xoc的致病效应因子，研究效应因子在植物中对抗病反应的抑制作用。
综合以上几方面，初步阐明Xoc的致病的分子机理。
深入研究Xoc致病相关基因将对制定一套对细条病的防控措施有很好的指导意义；并有可能针对性地选择杀菌剂或抗生素的准确靶标。
项目2项目名称：番茄SlHIR1基因的分离及其在疮痂病过敏反应中的功能初探申请教师：杨文才职称：教授联系电话：电子邮箱：项目概况：番茄疮痂病(bacterial spot)是由黄单胞杆菌属(Xanthomonas)的多个种引起的一种细菌性病害。
在我国，该病平均发病率为10-20%，重病区达46-100%；平均减产20-30%，重病区达80-100%。
目前尚无有效的化学药剂可以防治番茄疮痂病，一旦病害发生并开始流行，只有靠大量施用农药来减少产量损失，这不仅增加了生产成本，还造成严重的环境污染和生态系统的破坏，并对人们的身体健康构成威胁。
因此采用抗病品种是一种经济有效又有益于环境和生态保护的防治措施。
这就要求育种工作者从番茄资源中发掘抗性材料，并研究其抗性遗传及与病原菌互作的机理，以便利用这些抗性材料。
由于辣椒和番茄都是茄科作物，而疮痂病病原菌又能够同时危害番茄和辣椒等作物，因此人们以前主要研究了辣椒疮痂病病原菌与寄主的互作关系，但在番茄上没有开展相应的研究工作。
迄今已从辣椒中克隆到BS1-BS4四个抗性基因，并深入研究了其寄主与病原菌互作机制。
近年来，人们的研究发现，番茄疮痂病的病原菌要比辣椒的复杂得多，而且在辣椒上鉴定出来的抗性基因在番茄中不具备抗性功能，从而推测番茄疮痂病病原菌与寄主互作与辣椒的可能为不同机理。
为了探明番茄疮痂病病原菌与寄主的互作关系，我们通过图位克隆获得了抗T3小种的基因，并对该基因进行了初步的分析，但是对其抗性机理及其与病原菌的互作机理上不清楚。
从辣椒中克隆的CaHIR1与CaLRR1基因互作，在过敏反应中起着重要的作用。
我们克隆的基因是NBS-LRR类型的，同样可以引起过敏反应，因此推测在番茄中可能存在一个类似CaHIR1的基因。
本项目旨在从番茄中克隆可能参与过敏反应调控的基因SlHIR1，并对其在病原菌侵染过程中的表达进行分析，通过酵母双杂交试验等技术，初步探明其在寄主产生过敏反应中的功能，为进一步研究番茄疮痂病病原菌与寄主互作机理奠定基础。
项目3项目名称：低碳农业技术评价与优化申请教师：陈阜职称：教授联系电话：电子邮箱：项目概况：研究背景：全球气候变暖严重影响了人类的生存环境和社会经济的可持续发展，大气中温室气体浓度升高是气候变暖的主要原因之一，农业在全球气候变化中扮演着重要的角色，农业生产和土地利用变化排放的温室气体大约占全球总排放量的三分之一，农业同时也拥有巨大的固碳减排潜力（IPCC）。
因此对低碳农业技术和措施进行评价和优化，对农业和人类的可持续发展均具有重要的科学和现实意义。
研究内容：本研究以农田生态系统为研究对象，依据生态经济学原理，利用农业碳足迹理论和方法，系统评价作物生产过程中不同农业技术措施引起的碳足迹，通过比较分析不同农业技术碳产出和投入的差异性，筛选出节能减排效果显著的低碳农业技术，并对低碳农业技术的固碳减排潜力进行评估，最终为优化农业生产管理，实现低碳农业提供技术途径和发展方向。
研究特色：综合农学、环境、经济社会学科的理论和方法；强调理论和实际相结合，定性和定量研究相结合，并最终以解决农业生产实际问题为目标。
培养目标：重点培养学生的创新能力（主动发现问题，思考分析问题，独立解决问题的能力），团队合作能力和实践能力，并能够独立撰写学术论文，为培养有知识、有能力和有责任感的农业优秀人才奠定基础。
欢迎全校对本项目感兴趣并有志于从事宏观农业研究的同学踊跃报名！农业部农作制度重点开放实验室项目4项目名称：草莓花色苷合成酶（ANS）基因过表达载体的构建及遗传转化申请教师：郭仰东职称：教授联系电话：电子邮箱：项目概况：花色苷是植物次生代谢过程中产生的类黄酮物质，它是花色素和糖以糖苷键结合使其呈现从红、紫到蓝等不同颜色。
花色苷是一类极性较大的水溶性植物色素，可溶于甲醇、乙醇和丙酮等极性较大的溶剂中，不溶或微溶于已烷等非极性溶剂中。
花色苷因强烈吸收可见光而区别于其它黄酮类化合物，在紫外可见光谱区(200-700nm)，其0.01-1%的盐酸甲醇溶液或盐酸乙醇溶液的吸收光谱中有两个吸收峰，其中500-550nm为花色素和花色苷的特征吸收峰。
花色苷的生物合成途径是被最为广泛而又深入研究的植物次生代谢途征，特别在主要模式植物中已经很清楚，如拟南芥、玉米和矮牵牛。
花色苷的合成从莽草酸代谢途径合成苯丙氨酸和脂肪酸合成代谢合成丙二酰CoA开始经苯丙烷类途径合成。
苯丙氨酸由苯丙氨酸解氨酶催化生成肉桂酸，肉桂酸在肉桂酸-4-羟化酶作用下生成4-香豆酸，4-香豆酸在4-香豆酸CoA连接酶的催化下生成4-香豆酸CoA;4-香豆酸CoA与另一前体丙二酰CoA由查尔酮合酶催化二者缩合成黄色查尔酮，黄色查尔酮在查尔酮异构酶作用下生成生成无色的黄烷酮，该步也可自发完成，黄烷酮进一步在黄烷酮3-羟基化酶催化下形成无色的二氢黄酮醇，它可以直接进一步在二氢黄酮醇还原酶作用下还原成无色花色素，也可以先在类黄酮3’-羟基化酶或类黄酮3’5’-羟基化酶作用下分别生成二氢栋皮酮或二氢杨梅黄酮后，再由二氢黄酮醇还原酶(DFR)催化还原成无色花色素，这主要取决于不同的物种，无色花色素转变成有色花色素由花色素合酶催化完成，有色花色素在类黄酮3-葡萄糖基转移酶(3GT)催化生成花色苷，它还可以在其它酶的作用下进一步糖基和酞基化，从而提高其稳定性。
花色苷具有以下生理功能：第一，吸引传粉者和采食者，有利于植物的繁殖。
花色苷能赋予植物的繁殖器官特别是花朵、果实和种子等以鲜艳的颜色，从而吸引传粉者和采食者，有利于植物的授粉和种子的传播。
第二，提高光保护能力。
花色苷能减轻光损伤的程度，特别是减轻高能量蓝光对发育中的原叶绿素的损伤。
第三，提高抗冻能力。
低温诱导花色苷的合成暗示了一种保护机制。
植物液泡中积累的可溶性物质可以降低冰点，表皮细胞中积累的花色苷可以防止表皮细胞受到冻害，尤其是可以防止形成冰核物质，从护落叶植物免受霜冻的危害。
第四，提高抗旱能力。
渗透胁迫可诱导花色苷的生成，含有花色苷的植物组织能够抵抗干早胁迫。
第五，提高抗菌抗虫能力。
此外，花色苷是一类最为人们所熟悉的天然色素，它无毒无副作用，是蔬菜和水果本身的正常成分，与合成色素相比安全性较高，它着色自然，可用于果味汽水、酒和糕点等食品中。
同时，它还具有一下医疗保健功能：第一，抗氧化及消除自由基的功能；第二，降低血清及肝脏中脂肪含量的功能。
第三，抗变异及抗肿瘤的作用；第四，防止人体内过氧化作用。
利用植物基因工程技术培育草莓品种可以不受上述因素的限制，它可以有计划地向草莓中引入目的基因而不需要改变原有的其他特性，使草莓表达目标性状，实现草莓品种的遗传改良，为草莓育种、种质资源开发利用等领域开辟了新的途径，可以获得常规育种难以或无法得到的新类型，从而创造出新种质，并且草莓无性繁殖的特点对转基因植株外源性状的保持十分有利。
本研究旨在改良草莓果实的品质，重点是营养物质的改良，从而提高其商品价值。
通过过表达草莓花色苷合成途径中的关键酶基因（花色苷合成酶基因）使草莓果实中花色素的合成增加，从而提高草莓果实的商品品质和保健功能。
项目5项目名称：寄生植物寄生的细胞学研究申请教师：郭玉海职称：教授联系电话：电子邮箱：项目概况：本项目属于寄生植物科学领域。
运用电镜和植物切片技术，研究肉苁蓉侵入柽柳根的细胞学过程。
明确肉苁蓉不同侵入阶段的器官形态的细胞学变化。
探索肉苁蓉和寄主根寄生界面的化学信号系统和作用机理。
寄生植物和寄主植物相互作用，是科学前沿问题。
近十年，nature上发表寄生物和寄主相互作用论文400篇。
寄生物和寄主相互作用是一个十分有趣的科学问题。
在寄生真菌研究表明，真菌首先在植物寄生部位（如：叶）萌发，分泌多糖类粘性物质，将自身粘结在寄生部位，形成吸器；吸器顶端产生钉状细胞（侵入细胞），在酶解作用、压力作用等综合作用下侵入寄主体内，在寄生组织细胞形成吸器，从寄主获得其生长所需的水分、矿质和有机营养。
但寄生菌和和寄主界面的化学信号系统和作用机理尚不清楚。
本试验以寄生植物和寄主柽柳为材料，研究肉苁蓉侵入柽柳根的细胞学过程和信号系统。
与寄生真菌试验材料相比，具有试验材料大，容易操作特点。
研究肉苁蓉侵入柽柳根的细胞学过程，探索肉苁蓉和寄主根寄生界面的化学信号系统和作用机理，对明确肉苁蓉和柽柳相互作用的生理机制有重大理论机制，研究结果对提高肉苁蓉接种率的化学调控技术有实际指导意义。
项目6项目名称：乙烯介导的柽柳根与肉苁蓉识别反应的生理机制指导教师：翟志席职称：教授联系电话：电子邮箱：项目概况：本项目研究肉苁蓉和柽柳根识别中乙烯的作用。
研究表明，植物对乙烯刺激有增粗、变短和向性三个基本效应。
柽柳受到肉苁蓉寄生刺激，迅速增粗，但对乙烯的向性反应未见报道。
最近一期NEW Phytologist报道，寄生真菌释放乙烯，诱导寄主根的向性反应。