彩色马铃薯二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因的克隆及生物信息学分析

三角梅二氢黄酮醇-4-还原酶基因的克隆及表达特异性分析孙蓉;刘桃;潘凯越;刘姗;刁毅;曾道萍【期刊名称】《福建农业学报》【年(卷),期】2024(39)1【摘要】【目的】克隆分析三角梅(Bougainvillea spectabilis)二氢黄酮醇-4-还原酶(Dihydroflavonol-4-reductase,DFR)基因(BsDFR),探讨其在三角梅苞片呈色中的作用。

【方法】基于三角梅转录组数据,利用PCR技术克隆BsDFR基因,并通过生物信息学工具分析其分子特性;通过分子对接技术预测BsDFR底物特异性;采用实时荧光定量PCR分析该基因在不同颜色三角梅中的表达量差异。

【结果】三角梅BsDFR基因(GenBank ID:ON417750)编码区全长987 bp,编码328个氨基酸。

BsDFR理论相对分子质量为36.48 kDa,等电点pI为6.33;具有DFR特有的NADPH及底物特异结合位点,属于Asn型DFR;不具有跨膜结构及信号肽,定位于细胞质中;二级结构中α螺旋占比最多,三级结构预测显示为二聚体蛋白。

底物对接模拟预测BsDFR对二氢山柰酚(Dihydrokaempferol,DHK)、二氢槲皮素(Dihydroquercetin, DHQ)和二氢杨梅素(Dihydromyricetin, DHM)3种底物均具有催化活性,与结构分析相吻合。

进化树分析其与石竹目(Centrospermae)植物聚为一类。

qRT-PCR分析发现其在橙色系三角梅中含量较高,进一步推测其主要底物为DHK,催化生成橙色系花青素(天竺葵素)的前体物质——无色天竺葵素苷元。

【结论】BsDFR基因是一个典型的植物二氢黄酮醇-4-还原酶基因,主要与橙色系三角梅苞片色素合成有关。

【总页数】7页(P33-39)【作者】孙蓉;刘桃;潘凯越;刘姗;刁毅;曾道萍【作者单位】攀枝花学院生物与化学工程学院【正文语种】中文【中图分类】Q781;Q786【相关文献】1.杨树二氢黄酮醇－4－还原酶基因（DFR）的克隆及反义表达对儿茶素合成的影响2.鹤望兰二氢黄酮醇-4-还原酶基因SrDFR的克隆及表达分析3.葡萄风信子二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)的克隆与表达分析4.茶树二氢黄酮醇4-还原酶基因的克隆、表达及功能分析5.凤丹牡丹二氢黄酮醇-4-还原酶基因克隆及表达特性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

花生二氢黄酮醇还原酶基因(DFR)的克隆及表达分析郭凤丹;夏晗;袁美;王兴军【期刊名称】《农业生物技术学报》【年(卷),期】2011(19)5【摘要】二氢黄酮醇还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)是植物花青素合成过程中的关键酶,催化二氢黄酮醇生成无色花青素.本研究利用花生(Arachis hypogaea L.)未成熟种子cDNA文库,通过大规模EST测序,从花生中克隆了DFR 基因的全长cDNA序列.序列分析表明,花生DFR蛋白氨基酸序列与其他植物来源的DFR有很高的同源性.利用花生cDNA芯片和半定量RT-PCR方法对花生DFR 基因表达模式的研究发现,DFR基因在果针中表达水平最高,其次是花,在根和叶中有微量表达；不同种皮颜色花生品种的种子中表达差异明显,随种皮颜色的加深,DFR 基因表达增强,在中花9号黑色种子中表达量最高.对茎叶紫色花生种质材料的研究表明,在紫色组织中DFR基因表达较强.结果表明DFR表达量与花青素积累量呈正相关,说明DFR催化反应是花青素合成途径的关键步骤.%Dihydroflavonol 4-reductase (DFR) is a key enzyme converting dihydroflavonols to leucoanthocyanidins in the biosynthesis of anthocyanins. EST sequencing was carried out using a cDNA library of peanut(A rachls hypogaea L.) immature seed and full length cDNA of peanut DFR was cloned. Sequence alignment showed that DFR was highly conserved among different plant species. Peanut cDNA microarray and semi-quantitative RT-PCR were used to analysis the expression of DFR in different tissues. Results indicated that the expression level was highest in gynophores and followed by flowers,while the expression in roots and leavies was low. DFR gene expression was also analysed in seeds from different cultivars, which suggested that it expressed higher in cultivars with dark-color seed coat, the expression was the highest in ZH9 seeds with black seed coat. We also analysed the expression level of DFR in a peanut mutation with purple leaves and stems, which demonstrated that DFR was highly expressed in the purple tissues. These results demonstrate that the expression level of DFR gene is positively correlation to the accumulation of anthocyanins, which indicates that DFR catalytic reaction is the key step in the biosynthesis of anthocyanins.【总页数】7页(P816-822)【作者】郭凤丹;夏晗;袁美;王兴军【作者单位】山东师范大学生命科学院,济南,250014;山东省农业科学院高新技术研究中心,济南,250100;山东省农业科学院高新技术研究中心,济南,250100;山东省花生研究所,青岛,266100;山东师范大学生命科学院,济南,250014;山东省农业科学院高新技术研究中心,济南,250100【正文语种】中文【相关文献】1.杨树二氢黄酮醇－4－还原酶基因（DFR）的克隆及反义表达对儿茶素合成的影响 [J], 左涛;赵树堂;卢孟柱;孙爱东;王延伟;贺伟2.苦荞和甜荞二氢黄酮醇4-还原酶基因(dfr)的克隆及序列分析 [J], 祝婷;李成磊;吴琦;蒙华;陈惠;邵继荣3.红花石榴二氢黄酮醇还原酶(DFR)基因cDNA片段克隆及序列分析 [J], 招雪晴;苑兆和;陶吉寒;尹艳雷;冯立娟4.葡萄风信子二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)的克隆与表达分析 [J], 焦淑珍;刘雅莉;娄倩;姜玲5.彩色马铃薯二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因的克隆及生物信息学分析 [J], 肖继坪;王琼;郭华春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

马铃薯花色苷及其生物合成的主要关键酶基因的克隆与表达分析马铃薯（Solanum tuberosum）是仅次于小麦、玉米和水稻的第四大粮食作物。

其块茎是繁殖器官，也是产品器官。

块茎有不同颜色，如白色、红色和紫色。

花色苷是有色块茎颜色的决定因子，作为天然色素，花色苷可应用于食品、医药和化妆品等行业。

同时，它被证明具有抗癌、抗氧化和预防心血管疾病的作用。

因此，近年来有关花色苷的生化与分子生物学研究，引起了全世界科学家的广泛关注和浓厚兴趣。

花色苷的生物合成途径是被最为广泛而深入研究的植物次生代谢途径，特别在主要模式植物中，已经有了清楚的认识。

一些花色苷生物合成途径中的关键酶基因，已经从马铃薯栽培种（S．tuberosum L．）中克隆到，如CHS基因、F3H 基因、DFR基因和F3’5’H基因，而在马铃薯野生种（S．pinnatisectum）中，还未见到花色苷生物合成酶基因克隆及其表达研究的报道。

本研究以野生种为材料，克隆了CHS、F3H、DFR和3GT四个基因，分析了这四个基因的表达情况，通过转基因对3GT基因进行了功能验证；以马铃薯栽培种（S．tuberosum cv．Chieftain）为材料，研究了CHS、F3H、F3’5’H、DFR 和3GT五个基因的组织表达和诱导表达。

研究的主要结果如下：1．马铃薯花色苷的种类、含量和稳定性及影响其生物合成的因素用1％（v／v）盐酸甲醇溶液分别从红色和紫色马铃薯中提取色素，用正已烷除杂，再经薄层层析（TLC）纯化后，在紫外-可见分光光度计下扫描。

根据提取液特性、Rf值和紫外-可见光谱特点，参考已有相关资料，初步判断马铃薯紫色色素主要为锦葵素的衍生物，而红色色素主要为天竺葵素衍生物。

紫色马铃薯的花色苷含量是红色马铃薯花色苷含量的2.9倍。

光、热和pH值对花色苷的稳定性有显著影响，但紫色马铃薯花色苷的稳定性好于红色马铃薯花色苷。

愈伤组织来源于马铃薯品种Chieftain，在红色愈伤组织中，低浓度的2，4-D有利于花色苷的积累，高浓度的2，4-D促进愈伤组织的生长而不利于花色苷的积累；高浓度的6-BA能促进红色愈伤组织中花色苷的积累和诱导白色愈伤组织合成花色苷，但抑制生长；卡那霉素能使白色愈伤组织变红并积累花色苷，随着卡那霉素浓度的提高，愈伤组织生长受到严重抑制并最终变褐死亡；提高蔗糖浓度能促进马铃薯愈伤组织花色苷的产生和积累而抑制生长。

观赏植物DFR基因的研究进展作者：符红艳于晓英廖祯妮来源：《天津农业科学》2012年第06期摘要：从二氢黄酮醇4-还原酶基因结构、基因的进化、基因的表达特性及其在基因工程方面的研究进展进行了概述和总结。

关键词：DFR；基因结构；表达特性；基因进化；基因工程中图分类号：S188 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.06.0041 DFR基因在观赏植物的呈色及花色素苷合成途径中的作用色彩是观赏植物表现出来的一个重要特性，花、叶、果实等这些观赏器官的颜色都决定着观赏植物的观赏价值和商业价值。

在高等植物中，花色和果色主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三大色素所决定[1]。

而类黄酮中的花色素苷则是影响花色的主要色素，赋予花和果实除绿色之外的其他颜色，如红色、粉红色、紫罗兰色和蓝色等，特定条件下还出现黑色[2]。

二氢黄酮醇4-还原酶(Dihydroflavonol 4-Reductase，DFR)在不同花色形成过程中发挥了关键作用，它是把二氢黄酮醇转变为花色素反应的第一个酶[3]。

类黄酮类色素的生物合成已经较为清楚[3-4](图1)。

由苯丙氨酸到花青素的合成可以分为3个阶段:第一阶段由苯丙氨酸到香豆酰CoA,这是许多次生代谢都共有的;第二阶段是由香豆酰CoA到二氢黄酮醇,这是类黄酮代谢的关键反应,它合成花青素和其它黄酮物质；第三阶段是各种花色素苷的合成。

在花色素苷合成的途径中，DFR对花色素苷的最终形成起决定性作用。

DFR是花色素苷生物合成中的关键性最初是在紫罗兰的一个突变体中发现的[5]。

其反应需要NADPH参与。

DFR依赖DHK、DHQ和DHM 3种底物，它们在结构上非常相似，只在B苯环上的轻基数目上不同。

DFR能利用这3种底物，是因为F3′H和F3′5′H两种轻化酶的活性。

F3′H能使DHK 转化成DHQ。

F3′5′H则可以让DHK转化为DHM，还可以使DHQ转化为DHM[6]。

植物二氢黄酮醇—4—还原酶基因的研究进展作者：焦淑珍张正言王林徐盼李琴琴贾秋娥来源：《南方农业·下旬》2016年第07期摘要二氢黄酮醇-4-还原酶（DFR）是花青素生物合成途径中的关键酶，在花色的修饰中起重要作用，目前，已从多种植物中分离得到。

从DFR基因的结构和作用机制、底物特异性、时空表达模式及花色修饰等方面进行了概括和总结，为DFR基因的进一步研究和利用提供理论依据。

关键词二氢黄酮醇-4-还原酶；花青素；基因工程；调控机制中图分类号：Q943.2 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2016.21.110花色是评定观赏植物品质最重要的因素之一，对于花卉商品性和价值性起着决定性的作用。

花色主要由类黄酮，类胡萝卜素，甜菜色素三种类型的色素组成[1，2]。

类黄酮中的花青素是影响花色的主要色素，赋予花和果实从橘色到蓝色的所有颜色，如红色、粉色、蓝色和紫罗兰色等[3-5]。

二氢黄酮醇4-还原酶（Dihydroflavonol 4-Reductase，DFR）是花青素代谢生化合成中的关键酶，是决定植物花色和果色从无色到有色的重要控制点，决定植物的花、果实、叶片等器官的着色[6]。

因此，研究DFR基因的作用机理对于花色形成分子机制有重大意义。

1 DFR基因的结构和作用机制二氢黄酮醇4–还原酶（DFR）是花色素苷生物合成途径中的关键节点基因，属于NADPH 依赖性短链还原酶家族或者是DFR亚家族，是单基因编码。

这个亚家族的成员由肉桂酸、氧化还原酶为代表。

它们都含有一个高度保守的NADPH（还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐）结合位点“VTGASGFVGSWLVMRLLEHGY”和一个由“TVNVEEKQKPVYDETCWSDVDFCRRV”组成的底物特异性结合区。

此区域中第134位氨基酸和第145位的氨基酸会直接决定底物的特异性，并且在不同植物中相对保守[7]。

DFR用NADPH作为辅因子催化二氢黄酮醇减少，从而生成相应的白花色素，这些无色花色素是花青素和原花青素的前体物。

管花肉苁蓉花中二氢黄酮醇4-还原酶的克隆、表达分析和酶活性鉴定管花肉苁蓉（Impatiens balsamina L.）是一种常见的观赏植物，具有丰富的药用价值。

研究发现，管花肉苁蓉中的二氢黄酮醇4（dihydrokaempferol, DHK）具有多种生物活性，如抗炎、抗氧化和抗癌等，因此吸引了广泛的关注。

然而，关于管花肉苁蓉中DHK的代谢途径和生物合成机制的了解仍然有限。

为了探究DHK的代谢途径以及生物合成过程中的关键酶，本研究对管花肉苁蓉中二氢黄酮醇4-还原酶（dihydrokaempferol reductase, DHKRR）进行了克隆、表达分析和酶活性鉴定。

首先，我们从植物组织中提取了总RNA，并进行了cDNA合成。

根据已知的其他植物物种的DHKRR的序列信息，设计了一对管花肉苁蓉DHKRR基因特异性引物。

通过RT-PCR方法，成功克隆了管花肉苁蓉DHKRR的全长cDNA序列。

随后，我们将管花肉苁蓉DHKRR的cDNA序列亚克隆到表达载体中，构建了原核表达系统。

经过大肠杆菌的转化、诱导表达和蛋白纯化等步骤，获得了管花肉苁蓉DHKRR的重组蛋白。

为了进一步确定管花肉苁蓉DHKRR的酶活性，我们使用管花肉苁蓉中富含DHK的提取物作为底物，通过测定底物的消耗速率来评价管花肉苁蓉DHKRR的催化活性。

实验结果显示，管花肉苁蓉DHKRR对DHK具有高度的选择性，并呈现出明显的酶活性。

此外，我们还对管花肉苁蓉DHKRR的酶动力学性质进行了研究，发现该酶对底物的亲和力较强，催化效率较高。

总结起来，我们通过克隆、表达分析和酶活性鉴定的研究揭示了管花肉苁蓉中DHK的还原酶的分子特性。

这一研究为进一步解析管花肉苁蓉中DHK的代谢途径和生物合成机制提供了重要的基础。

此外，管花肉苁蓉中DHKRR的酶活性也为其在药物开发和生物工程应用中的潜在价值提供了理论依据。

相信以后会有更多的研究关注于管花肉苁蓉中DHKRR的功能及其在植物生理、药物及农业上的应用前景通过本研究，我们成功克隆了管花肉苁蓉DHKRR的全长cDNA序列，并构建了原核表达系统获得了重组蛋白。

《唐古特白刺二氢黄酮醇4-还原酶基因（DFR）的克隆与功能分析》篇一一、引言近年来，植物基因工程领域的研究日益深入，其中唐古特白刺作为一种重要的药用植物，其生物活性成分的研究引起了广泛关注。

二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）是植物黄酮生物合成途径中的关键酶之一，具有重要的生理功能和药理作用。

本研究旨在克隆唐古特白刺的DFR基因，并对其功能进行分析，以期为进一步研究唐古特白刺的药用价值和开发利用提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本实验所使用的唐古特白刺植物材料采集自特定地区，经过鉴定后用于基因克隆实验。

实验中所用的试剂、酶、载体等均为市售优质产品。

2. 方法（1）基因克隆：采用PCR技术，以唐古特白刺基因组DNA 为模板，扩增DFR基因。

通过测序、比对和分析，确认克隆到的基因序列。

（2）功能分析：构建DFR基因的过表达和沉默载体，通过遗传转化技术将其导入模式植物中，观察并分析转基因植物的表型变化及黄酮类物质含量变化，从而推断DFR基因的功能。

三、实验结果1. DFR基因的克隆与序列分析通过PCR技术成功克隆到唐古特白刺的DFR基因，经过测序和比对分析，确认该基因序列的正确性。

序列分析显示，该DFR基因具有典型的酶切位点和保守结构域，符合DFR基因的特征。

2. 功能分析（1）过表达实验：将DFR基因构建到过表达载体中，通过遗传转化技术将其导入模式植物中。

观察发现，过表达DFR基因的转基因植物表现出黄酮类物质含量显著增加的现象，表明DFR 基因在黄酮生物合成过程中具有重要作用。

（2）沉默实验：通过RNA干扰技术沉默DFR基因的表达，发现转基因植物的表型出现黄酮类物质含量降低的现象，进一步证实了DFR基因的功能。

四、讨论本研究成功克隆了唐古特白刺的DFR基因，并通过过表达和沉默实验分析了其功能。

结果表明，DFR基因在植物黄酮生物合成过程中具有重要作用，其表达水平的改变会影响黄酮类物质的含量。

这一发现为进一步研究唐古特白刺的药用价值和开发利用提供了理论依据。

二氢黄酮醇-4-还原酶在花青素合成中的功能及调控研究进展李亚丽;李欣;肖婕;李瑞玲;杨华丽;孙勃;汤浩茹【摘要】植物色素主要有花青素、类胡萝卜素和生物碱类色素三大类,其中花青素是决定大部分被子植物组织或器官颜色的重要色素.花青素通过类黄酮途径合成,该途径是生物学上研究较多且较为清楚的代谢途径之一.近年来的研究表明,在该途径中除了查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)、查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)和黄烷酮-3-羟化酶(flavanone-3-hydrolase,F3H)起着关键作用外,二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol 4-reduc-tase,DFR)对花青素的合成也至关重要.DFR可催化3种二氢黄酮醇和2种黄烷酮生成5种不同的花青素前体,且D FR基因家族不同成员对各个底物的催化效率不同,因此它在一定程度上决定着植物中花青素的种类和含量,从而影响植物组织或器官的颜色.该文对近年来国内外有关DFR在花青素合成过程中的生物学功能与调控,包括DFR的特征、作用机制和系统进化以及环境、转录因子和一些结构基因与DFR的关系等方面的研究进展进行了综述,以期为DFR今后的研究和利用基因工程改变植物组织或器官的颜色提供理论依据.%Anthocyanins,carotenoids and alkaloids are three major classes of pigments in plant.Among them,anthocyanins impart vivid colors to most angiosperm tissues and organs.It is synthesized through flavonoid biosynthetic pathway,which has been well characterized andstudied.Recently,researchers have found that,besides chalconesynthase(CHS),chalcone isomerase(CHI)and flavanone 3 hydrolase(F3H),which are very important enzymes participating in the flavonoid biosynthesis pathway,dihydrofla-vonol 4-reductase(DFR)also plays a vital role in the anthocyanins biosynthesis.It can catalyze three dif-ferent kindsof dihydroflavonols and two kinds of flavanones to produce five different anthocyanins precur-sors,and different members from the DFR gene family confer different catalytic efficiency.Thus,DFR de-termines the category and content of anthocyanins leading to different colors of plant tissues.In the pres-ent review,we summarized the function and regulation characterization of DFR in anthocyanin biosynthe-sis,those include the feature,evolution and the mechanism of DFR reaction.Moreover,we aslo discussed the relationship between DFR and environment,transcription factors and some structural genes,aiming at providing new insights for further research on DFR and basis for using genetic engineering to change the color of plant tissue and organ.【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】10页(P187-196)【关键词】二氢黄酮醇-4-还原酶;花青素;环境;激素;结构基因;转录因子【作者】李亚丽;李欣;肖婕;李瑞玲;杨华丽;孙勃;汤浩茹【作者单位】四川农业大学园艺学院,成都611130;四川农业大学园艺学院,成都611130;四川农业大学园艺学院,成都611130;四川农业大学园艺学院,成都611130;四川农业大学园艺学院,成都611130;四川农业大学园艺学院,成都611130;四川农业大学园艺学院,成都611130【正文语种】中文【中图分类】Q946.83+6植物色素主要有三大类：花青素、类胡萝卜素和生物碱类色素，其中花青素是一种天然的水溶性色素，它可使植物组织和器官呈现出不同的颜色，成为衡量果树果实品质和观赏植物观赏价值的重要指标之一。

植物二氢黄酮醇4-还原酶的生物信息学分析郝爱平【摘要】二氢黄酮醇4-还原酶（ DFR）是黄酮类化合物合成途径中的重要酶之一。

利用NCBI数据库中已经注册的植物DFR基因核酸以及氨基酸序列，以拟南芥DFR为主，对其组成成分、疏水性/亲水性、蛋白质的二级结构以及三级结构等方面进行分析及预测，结果表明：拟南芥等植物DFR不具有明显的疏水或亲水区域；主要构件为α-螺旋和不规则卷曲；植物DFR在高级结构、活性位点等方面具有较高的保守性。

【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P30-33,34)【关键词】二氢黄酮醇4-还原酶;生物信息学;黄酮类合成【作者】郝爱平【作者单位】牡丹江师范学院生命科学与技术学院，黑龙江牡丹江157012【正文语种】中文【中图分类】Q554随着人们生活水平的提高，对花卉的需求量也越来越大，花卉市场有着越来越广阔的发展前景。

花色和果色是植物的重要遗传性，决定花卉和果实的商品性和价值性[1]。

花卉的品种和色泽是育种中最为关键的因素，传统的育种技术选育稀有花色品种的难度很大，不断成熟的基因工程育种为花卉新品种的选育开辟了一条有效的途径[2]。

二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase，DFR)是花青素合成过程中的关键酶，决定植物的颜色、叶色和果色。

本研究运用生物信息学的方法，以拟南芥DFR为重点，对葡萄、小麦、玉米、大豆等植物的DFR基因及其推导的氨基酸序列的组成、理化性质、结构特征及功能等方面进行预测和分析，以期为今后进一步深入开展该酶的相关研究提供理论依据。

1.1 材料数据资料来源于National Center for Biotechnology Information(NCBI)核酸及蛋白质数据库中已注册的植物二氢黄酮醇 4-还原酶的核酸序列及其对应的氨基酸序列：葡萄(XP_002281858.1)、拟南芥(NP_199094.1)、玉米(NP_001152467.1)、小麦(CAW59975.1)、大豆(NP_001238612.1)。

《马铃薯花瓣花青素调控基因F的克隆与功能验证》篇一一、引言随着现代农业的不断发展，对于作物品质的提升及对疾病和环境的抗性增强已成为农业研究的热点。

马铃薯作为全球重要的农作物之一，其品质和抗性也备受关注。

花青素是植物中一种重要的次生代谢产物，具有抗氧化、抗癌等功效，而马铃薯花瓣中的花青素含量直接影响其商品价值和营养价值。

近年来，花青素调控基因的研究成为植物基因工程和育种的重要领域。

本论文以马铃薯花瓣花青素调控基因F为研究对象，对其克隆与功能进行验证，以期为马铃薯品质改良提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本实验以马铃薯为研究对象，选取具有高花青素含量的品种进行实验。

同时，我们获取了与花青素合成相关的已知基因序列，用于后续实验的对比分析。

2. 方法（1）基因克隆通过PCR技术，从马铃薯花瓣中扩增出花青素调控基因F的DNA序列。

对PCR产物进行纯化、测序，获得基因F的完整序列。

（2）生物信息学分析利用生物信息学软件对基因F进行序列分析，包括开放阅读框预测、蛋白质结构预测等。

（3）功能验证构建基因F的过表达和沉默载体，通过遗传转化技术将其导入马铃薯中，观察转基因马铃薯花瓣中花青素含量的变化，从而验证基因F的功能。

三、实验结果1. 基因克隆结果通过PCR技术成功扩增出马铃薯花瓣花青素调控基因F的DNA序列，测序结果与已知序列比对，确认了基因F的完整性。

2. 生物信息学分析结果基因F的序列分析表明，其具有典型的调控基因特征，如包含开放阅读框、具有典型的蛋白结构域等。

进一步预测表明，基因F可能参与花青素的合成和调控。

3. 功能验证结果将基因F的过表达和沉默载体分别导入马铃薯中，观察转基因马铃薯花瓣中花青素含量的变化。

结果显示，过表达基因F的转基因马铃薯花瓣中花青素含量显著提高，而沉默基因F的转基因马铃薯花瓣中花青素含量降低。

这表明基因F在马铃薯花瓣中确实参与了花青素的合成与调控。

四、讨论本实验成功克隆了马铃薯花瓣花青素调控基因F，并通过生物信息学分析和功能验证表明，该基因在花青素合成过程中发挥重要作用。

二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因在烟草中的过量表达黄春国;马素娴【摘要】Dihydroflavonol-4-reductase( DFR) is the key enzyme in the biosynthesis of anthoryanins and it plays an important role in the modification of flowers colors. When large number accumulated in tobaceo, it would make the colors strong or change into red. The results showed that insertion of the NtDfrl gene and the NtDfr2 gene, flower colors became strong or changed into red. whirh were in good accordance with the over-expression in transgenic lines as we expected.%二氢黄酮醇-4-还原酶( DFR)是花青素合成途径中的关键酶,它在花色的修饰中起着很重要的作用,在烟草植物体内过量表达积累后,可能会使烟草的花色加深或变为红色.研究结果表明,通过转基因技术将NtDfr1,NtDfr2基因转入烟草后,获得转基因植株烟草的花色为红色,这与试验预期结果一致.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2012(040)006【总页数】4页(P563-565,578)【关键词】烟草;二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR);转基因表达【作者】黄春国;马素娴【作者单位】山西农业大学农学院,山西太谷030801;山西农业大学园艺学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】S572在影响植物花色的各种因素中，花色素具有非常重要的作用。