外源硫酸铝调节八仙花花青苷组成和含量变化的分子生物学机制

龚仲幸，何勇，杨静，宋亚，叶真逍，朱祝军*

（1 杭州职业技术学院，浙江杭州 310018；2 浙江农林大学农业与食品科学学院/浙江省农产品品质改良重点实验室，浙江临安 311300）

外源硫酸铝调节八仙花花青苷组成和含量变化的分子生物学机制

龚仲幸1，何勇2，杨静2，宋亚2，叶真逍2，朱祝军2*

（1 杭州职业技术学院，浙江杭州 310018；2 浙江农林大学农业与食品科学学院/浙江省农产品品质改良重点实验室，浙江临安 311300）

【目的】八仙花是我国重要的观赏植物之一，本研究旨在探讨 Al2(SO4)3对八仙花花色的影响及其机制。【方法】以‘蓝色妈妈’品种为对象进行盆栽试验，设置了 0 (pH 为 6 的柠檬酸缓冲液)、2‰ 和 4‰ 3 个Al2(SO4)3水平，在植株出现花蕾约 1 cm 时进行处理。在开花盛期进行花色分析，采用高效液相色谱法和质谱分析花青苷成分和含量，采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析金属离子含量，采用荧光定量 PCR 分析 Al3+运输相关基因表达水平。 【结果】2‰ 和 4‰ 的 Al2(SO4)3处理 21 d 后，花瓣颜色从粉色变为紫色和蓝紫色。‘蓝色妈妈’花瓣中检测到了飞燕草素-3-葡萄糖苷等 12 种花青苷；2‰ 和 4‰ 的 Al2(SO4)3处理显著 (P < 0.05)增加了飞燕草素苷、矢车菊素苷和芍药花素苷含量，其中增加幅度最大的是飞燕草素苷含量，从对照 (CK) 组的 5159.9 μg/g FW 分别增加到 24681.2 μg/g FW 和 30485.7 μg/g FW；飞燕草素苷含量增加主要是由于飞燕草素-3-葡萄糖苷和飞燕草素-3-戊糖-5-葡萄糖苷含量增加，飞燕草素-3-葡萄糖苷含量从对照的 4679.2 μg/g FW 分别增加到 23610.0 μg/g FW 和 29129.7 μg/g FW，飞燕草素-3-戊糖-5-葡萄糖苷从对照的 142.3 μg/g FW 分别增加到805.6 μg/g FW 和 1114.9 μg/g FW。2‰ 和 4‰ 的 Al2(SO4)3处理后，花瓣中 Al3+含量从对照的 2.24 μg/g FW 分别增加到 5.12 μg/g FW 和 11.83 μg/g FW；2‰ 和 4‰ 的 Al2(SO4)3处理后，花瓣中质膜铝转运基因 (plasma membrane Al transporter, PALT) 和液泡膜铝转运基因 (vacuolar Al transporter, VALT) 表达水平显著提高 (P < 0.05)，PALT 表达水平分别比对照提高了 88.5% 和 148.2%，VALT 表达水平分别比对照提高了 74.8% 和135.7%。 【结论】Al2(SO4)3处理诱导了 Al3+运输相关基因的表达，增加了花瓣中 Al3+积累，提高了飞燕草素苷含量，进而改变了花的颜色。

八仙花；花色；硫酸铝；花青苷；基因表达

八仙花 (Hydrangea macrophylla) 又名大花绣球、阴性绣球等，属虎耳草科八仙花属，原产于中国和日本，在我国广泛用作观赏灌木和盆栽花卉。八仙花品种繁多，主要的花色有红色、粉色、白色、蓝色等[1]。研究发现，八仙花颜色会由于栽培方式、周围环境变化而变化，如八仙花花色与土壤 pH 值有关，在中性或碱性土壤中呈现粉红色，在酸性土中呈蓝色[2–3]。……