基于牡丹类黄酮糖基转移酶基因建立VIGS技术体系

牡丹(Paeonia suffruticosa Andrews)花色的化学基础研究较为深入,但因其无遗传转化体系,导致花色相关基因的功能验证只能利用其他植物进行旁证。利用保守区段长分别为413和418 bp的牡丹花瓣类黄酮糖基转移酶基因PsUF3GT和PsUF5GT,通过VIGS表达载体,采用二因素三水平的试验体系对目的基因进行沉默。结果表明,PsUF3GT和PsUF5GT的表达量在花斑中(盛开期花瓣,真空抽滤15 min)和非斑中(蕾期花瓣,真空抽滤10 min)分别比空载体处理的花斑中(盛开期花瓣,真空抽滤10 min)和非斑中(蕾期花瓣,真空抽滤15 min)降低了65.0%和85.0%;花斑中总花青苷含量分别降低了24.2%和28.2%,尤其是盛开期花瓣(真空抽滤15 min)处理后3G型糖苷降低了92.2%,蕾期花瓣(真空抽滤10 min)处理后3G5G型糖苷降低了54.9%。由此获得了沉默PsUF3GT和PsUF5GT的适宜体系:以盛开期或者花蕾期带花柄的花朵为材料,抽真空渗透10~15 min后,置于去离子水中暗培养1 d(8℃,湿度60%);之后转移至23~25℃、湿度60%的环境,光照培养3 d后可用于检测和分析。本研究中建立的VIGS体系可有效沉默花瓣中的内源基因,为牡丹基因功能验证及其花色形成的分子机制研究奠定了基础