1、安徽农学通报2023年03期动植物 微生物 食用菌 中药材高温对 万圣节 花青素代谢的影响薛雅施竹玥李舒敏王婷陈淑婷赵荣*李素华张丽华（宿迁学院，江苏宿迁 223800）摘要为研究高温胁迫对多肉植物 万圣节 花青素代谢的影响，以 万圣节 扦插苗为材料，对其进行37 处理，分别处理0、6、12、24、48 h，测定各处理下 万圣节 叶片花青素含量、过氧化物酶活性、多酚氧化酶活性、过氧化物酶基因和多酚氧化酶基因的表达水平。结果表明，在高温胁迫处理的48 h内，万圣节 叶片花青素含量总体呈现下降的趋势，但前12 h内花青素含量无显著变化；万圣节 叶片多酚氧化酶活性和过氧化物酶总体均呈现先上升后下降的
2、趋势，且均在24 h时达到顶峰；过氧化物酶基因cluster-7 148.177和cluster-7 148.112 77表达水平的变化趋势总体上与过氧化物酶活性的变化较为一致，但是过氧化物酶基因cluster-7 148.326 45和cluster-7 148.152 9的变化趋势与过氧化物酶活性的变化趋势不一致。由此可见，高温胁迫处理影响 万圣节叶片中花青素的积累、多酚氧化酶和过氧化物酶活性；多酚氧化酶基因cluster-7 148.531 8、过氧化物酶基因cluster-7 148.177和cluster-7 148.112 77可能在高温引起的 万圣节 花青素降解中起重要作用。关键
3、词高温胁迫；多肉植物；花青素代谢中图分类号TS201.3文献标识码A文章编号1007-7731（2023）03-0029-05Effects of High Temperature on the Metabolism of Anthocyanins inAeonium arboreum HalloweenXUE Ya SHI Zhuyue LI Shumin WANG Ting CHEN Shuting ZHAO Rong LI Suhua ZHANG Lihua（Suqian College,Suqian Jiangsu 223800）AbstractIn order to study th
4、e effect of high temperature stress on the anthocyanin metabolism of Aeoniumarboreum Halloween,the cuttings of Halloween were used as materials and treated at 37 for 0 h,6 h,12 h,24 hand 48 h,respectively.Then,the anthocyanin content,peroxidase activity,polyphenol oxidase activity,peroxidase geneand
5、 polyphenol oxidase gene expression levels in the leaves of Halloween under each treatment were determined.Theresults showed that the anthocyanin content in the leaves of Halloween showed a downward trend in the 48 h of hightemperature stress treatment,but there was no significant change in the firs
6、t 12 h;the activity of polyphenol oxidase andperoxidase in the leaves of Halloween showed a trend of increasing first and then decreasing,and both reached thepeak at 24 h;the change trend of the expression level of peroxidase genes cluster-7 148.177 and cluster-7 148.112 77was generally consistent w
7、ith the change trend of peroxidase activity,however,the change trend of peroxidase genescluster-7 148.326 45 and cluster-7 148.152 9 is not consistent with the change trend of peroxidase activity.Hightemperature stress affects the accumulation of anthocyanins,polyphenol oxidase and peroxidase activi
8、ties in leaves ofHalloween;polyphenol oxidase gene cluster-7 148.531 8,peroxidase gene cluster-7 148.177 and cluster-7 148.112 77may play an important role in the degradation of Halloween anthocyanins induced by high temperature.Keywordshigh temperature stress;succulent plants;anthocyanin metabolism
9、基金项目2021年宿迁学院省级大学生创新训练项目（202114160039Y）；宿迁学院创新团队项目（2021td05）。作者简介薛雅（2001），女，江苏盐城人。研究方向：多肉植物种质资源创新与应用。*通信作者收稿日期2022-04-05-29DOI:10.16377/ki.issn1007-7731.2023.03.017安徽农学通报2023年03期动植物 微生物 食用菌 中药材多肉植物是一类具有膨大且肉质化器官的高等植物，多生于较干旱的地区，常体型小巧。这类植物因其小巧优雅的形态、绚丽夺目的色彩和耐阴耐旱的适应性，广受园艺爱好者的青睐，成为我国新兴产业。近年来已经形成四大多肉植物主产区，
10、分别是山东青州、云南昆明、福建漳州和江苏常州，多个具有相当规模的种植基地、特色小镇和国家农业龙头企业应运而生，多肉产业对经济发展和乡村振兴起到了较大的推动作用1-2。花青素在植物组织中广泛存在，对植物叶片、花和果实的着色起着至关重要的作用3。色彩对观赏植物的重要性不言而喻，因而花青素代谢的研究一直是观赏植物的研究热点，如矮牵牛、月季、百合等植物均有相关研究的报道4-6。合成和降解是花青素代谢中2个重要的过程。花青素生物合成途径已十分明晰，该途径由一系列酶基因构成7，在这些酶基因上游存在着一些调控其转录水平的转录因子，如MYB、BHLH和WD40等转录因子8。目前花青素代谢的研究主要集中在花青素
11、生物合成及其调控上，花青素降解相关的研究还少有报道，仅有少数文献报道花青素降解可能与过氧化物酶、多酚氧化酶活性有关9-10。万圣节（Aeonium arboreum Halloween）为景天科莲花掌属多肉植物，分布于亚洲、非洲和美洲的干旱和半干旱地区。万圣节 形态优雅、色彩艳丽、观赏价值高，在多肉生产中占有重要地位。然而，夏季高温下叶色红艳的 万圣节 易变暗淡，观赏价值降低，经济效益不理想。本课题组前期的研究表明，彩叶 万圣节 叶片中主要的色素是矢车菊3-o-半乳糖苷，该色素是一种天然花青素，这意味着高温影响了 万圣节 叶片中花青素的代谢。基于此，该研究以 万圣节 扦插苗为材料，对其进行37
12、 处理，分别处理0、6、12、24、48 h，测定各处理下 万圣节叶片花青素含量、过氧化物酶活性、多酚氧化酶活性、过氧化物酶基因和多酚氧化酶基因的表达水平，探明高温对 万圣节 花青素代谢的影响，以期为减轻或消除高温对 万圣节 叶片呈色的影响提供参考。1材料与方法1.1试验材料选取宿迁学院园林实验基地苗床上当年扦插的万圣节 单头植株为材料，将大小一致的扦插苗移入盆中栽培，盆高20 cm，上口直径24 cm，每盆1 株，分5个处理，每处理6盆，共移栽30盆，培养于室温为18 的生长室内。在移栽21 d后，万圣节 生长趋于稳定，此时将30盆植株转至37 的人工气候箱进行培养，分别培养0、6、12、2
13、4、48 h后取 万圣节植株第4至第5轮的叶片，检测不同处理时长下叶片花青素含量、过氧化物酶活性、多酚氧化酶活性、过氧化物酶基因和多酚氧化酶基因的表达水平，3次重复，取平均值进行统计分析。1.2试验方法花青素含量测定采用0.1%盐酸比色法11，过氧化物酶活性测定采用愈创木酚比色法11，多酚氧化酶活性测定采用邻苯二酚比色法12，万圣节 叶片RNA提取采用天根生化的多糖多酚植物总RNA提取试剂盒，荧光定量PCR采用朗基Q2000B进行。采用PrimerPremier 5设计过氧化物酶基因和多酚氧化酶基因的定量引物（表1），万圣节 AaACT2为内参基因。表1AaANS1基因扩增引物名称AaACT2
14、qFAaACT2qRCluster-7 148.531 8qFCluster-7 148.531 8qRCluster-7 148.152 9qFCluster-7 148.152 9qRCluster-7 148.112 77qFCluster-7 148.112 77qRCluster-7 148.326 54qFCluster-7 148.326 54qRCluster-7 148.177qFCluster-7 148.177qR序列(5-3)GTGATGATGCACCAAGAGCGCTTTGGGGTTCAATGGTGCCCCAAGTGCACAACTCTTGGCGACTCCTGTTCAC
15、TGTCGGGTTTCCTGGAGGGCTTTCGACTTGACTGCCCATCTCTTCGGAAGTGGTCCCAGTGAGCAAGACAACTCGACCACATCGCTTTCTCGCATCTGTTATGCGCTGGTAGGCGTGTCATCCAACATCCACAATGGATGTGACGCAGCGTGGCAGCTGTCAATATG1.3数据统计与分析采用GraphPad Prism 5制图，采用SPSS 25.0进行ANOVA单因素分析，分析数据间是否具有显著性差异。2结果与分析2.1高温胁迫对 万圣节 叶片花青素含量的影响由图1可知，高温胁迫对 万圣节 叶片中花青-30素积累量影响很大。在
16、高温胁迫处理的48 h内，随着时间的延长，万圣节 叶片花青素含量总体呈现下降的趋势，花青素含量在高温胁迫处理的12 h内无显著变化，24 h后才表现出显著下降，且24和48 h后的花青素含量无显著性差异。00.6aaabb0.60.20.06122448处理时间/h花青素含量(A530-A657x0.25)/gFW图1高温胁迫条件下 万圣节 叶片花青素含量注：图中不同字母表示不同处理具显著差异（P0.05水平），下同。2.2高温胁迫对 万圣节 叶片多酚氧化酶含量的影响由图2可知，高温胁迫对 万圣节 叶片中多酚氧化酶活性具有一定的影响。在高温胁迫处理的48 h内，随着时间的延长，万圣节 叶片多酚氧化酶活性总体呈现先上升后下降的趋势，多酚氧化酶活性在高温胁迫处理的6 h内无显著的变化，12 h后才表现出显著的上升，在24 h时达到顶峰，后呈现下降趋势。00.03aabbcdcf0.020.010.006122448处理时间/h多酚氧化酶活性A410/min.gFW图2高温胁迫条件下 万圣节 叶片多酚氧化酶含量2.3高温胁迫对 万圣节 叶片过氧化物酶含量的影响由图3可知，高温胁迫对 万圣节
