南方农业学报

作者：苗娅婕, 胡荣美, 舒合凤, 黄菊, 刘文杰, 张习敏, 孙威,

关键词：迷人杜鹃, 花青素还原酶（ANR）, 系统发育分析, 表达分析, 功能分析,

【目的】 克隆迷人杜鹃花青素还原酶（ANR）基因RaANR1，并分析RaANR1基因对花青素和原花青素合成的调控功能，为迷人杜鹃花色遗传改良及ANR1基因在植物代谢工程中的应用提供理论依据。【方法】 以迷人杜鹃花朵为材料，克隆获得RaANR1基因，利用生物信息学软件对其进行分析，利用蘸花法和注射法将RaANR1分别转入野生型拟南芥和烟草中，经抗性筛选和反转录PCR（RT-PCR）验证获得转基因植株后，使用分光光度计检测拟南芥幼苗和烟草花朵花青苷和原花青素含量。利用实时荧光定量PCR检测烟草花青苷和原花青素合成过程中内源基因的相对表达量。【结果】 成功克隆获得RaANR1基因，编码区（CDS）全长为1002 bp，编码333个氨基酸残基，属于稳定的非分泌型亲水性蛋白，其二级结构中α-螺旋和无规则卷曲占比较高，含有ANR保守的NADPH/NADP结合域、活性位点及底物结合位点。RaANR1与茶树CsANR、柿子DkANR和兔眼蓝莓VaANR的氨基酸序列相似性分别为82.49%、80.88%和89.79%。RaANR1与VaANR的亲缘关系最近且保守基序最相似。与野生型拟南芥相比，2个拟南芥转基因株系幼苗子叶和下胚轴颜色由紫色变为绿色，且花青苷含量较野生型极显著降低（P<0.001），但2个转基因株系的原花青素含量较野生型显著（P<0.05，下同）或极显著（P<0.001）升高。与野生型烟草相比，2个烟草转基因株系花色明显变浅，且其花朵中的花青苷含量较野生型均极显著降低（P<0.001、P<0.01），但原花青素含量极显著（P<0.001）或显著升高。与野生型相比，2个转基因株系中NtF3'5'H、NtDFR、NtANS和NtANR1基因显著上调表达，而NtF3'H和NtANR2基因与野生型无显著差异（P>0.05）。【结论】 RaANR1基因的过表达使拟南芥幼苗子叶及烟草花朵中的花青苷含量大幅降低，而原花青素含量大幅升高，表明RaANR1基因可通过调控原花青素和花青素的合成改变花朵颜色。

来源：2026年第3期

《南方农业学报》期刊编辑部

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