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鸳鸯茉莉（Brunfelsia acuminata）,为茄科（Solanaceae）鸳鸯茉莉属（Brunfelsia）多年生常绿灌木。因为体内存在降解酶的作用致使花瓣花青素发生降解,花瓣开放后由蓝紫色变为纯白色,其褪色的分子机理尚未清楚。本研究主要对鸳鸯茉莉不同时期的花瓣进行转录组学和广泛靶向代谢组学联合分析,以探讨鸳鸯茉莉花瓣褪色的分子机制,并通过光质及温度处理探索其花色与环境因子的关系,为花色变化的深入研究奠定基础。同时,为生产实践上通过设施调控花色及其它园艺产品品质等提供数据参考。本试验主要研究结果如下:1鸳鸯茉莉花瓣生长发育过程中形态及生理指标的变化通过对鸳鸯茉莉花瓣各种形态及生理指标的测定,结果表明:鸳鸯茉莉花瓣由深紫色变为白色开放的过程中,花瓣的色素主要分布上表皮,并且随着天数的增加,花瓣色素随之减少。通过高效液相色谱仪（HPLC）检测到鸳鸯茉莉花瓣花青素的类型是锦葵色素-3-O-葡萄糖苷（Mv）、飞燕草素葡萄糖苷（Dp）和矮牵牛素葡萄糖苷（Pt）,且主要成分为Mv型,其为鸳鸯茉莉花瓣呈蓝紫色的主要原因。2鸳鸯茉莉花瓣转录组测序分析本试验以三个时期（1d,3d,5d）的花瓣为试验材料,使用BGISEQ-500平台进行转录组测序分析,组装并去冗余后得到117,253个Unigene,预测出2,026个编码转录因子的Unigene。通过差异基因分析,在1d VS 3d对比中获得的差异基因（DEGs）总数为9823个,其中上调表达的基因个数为4334,下调表达的基因个数为5489。1d VS 5d对比中获得的差异基因（DEGs）总数22855个,上调表达的基因个数为11299,下调表达的基因个数为11556。在3d VS 5d对比中获得的差异基因（DEGs）总数16607个,上调表达的基因个数为8024,下调表达的基因个数为8583。根据差异基因KEGG富集分析结果表明,黄酮和黄酮醇生物合成（ko00944）是富集结果最明显的途径。基于转录组测序分析的结果,找出了类黄酮（ko00941）和花青素生物合成（ko00942）中所有差异结构基因（DEG）及有关的转录因子,并分析了10个花青素合成关键结构基因（CHS、CHI、F3H、F3’H、F3’5’H、DFR、ANS、UGT、GT1、OMT）和2个转录因子（MYB75、b HLH）在三个不同花瓣时期（1d、3d、5d）的表达水平。除了F3H、GT1和F3’H外,其它基因均下调表达。其中,CHS、F3’5’H、DFR、UGT、OMT和MYB75显著低表达,它们可能是花瓣从紫色到白色的主要原因。此外,通过q RT-PCR还对与花色有关的其它途径中的12个相关基因进行表达量分析。结果表明:在三个不同花色时期中,COMT、C4H、FLS、PAL、4CL、SAMT、C3’H、CCo AOMT、LAR、HCT、POD基因及转录因子MYB4均显著上调表达。F3’5’H、DFR基因作为花青素生物合成途径中后期的关键结构基因,其在白色花瓣中（5d）表达水平显著低于紫色花瓣（1d）并且MYB可能调控这些基因变化主要转录因子。因此,根据转录组测序分析得到的结果为F3’5’H、DFR基因及MYB转录因子是引起花瓣褪色的候选基因。3鸳鸯茉莉花瓣的广泛靶向代谢组学分析本试验通过广泛靶向代谢组学对不同花色的三个时期（1d,3d,5d）进行代谢物的检测,共检测到724种代谢物,其中第1天（1d）有644种,第3天（3d）710种,第5天（5d）708种。其中黄酮类物质有132种（包括48种黄酮,15种黄烷酮,10种花青素,20种类黄酮,32种黄酮醇和7种异黄酮）。经过差异代谢物分析后,1d和3d对比之间检测到292种差异代谢产物,1d和5d对比之间检测到331种代谢物,3d和5d对比之间检测到130种差异代谢物。并且差异代谢物种类较多为苯丙烷类,有机酸类及其衍生物和氨基酸及其衍生物。通过差异代谢物KEGG功能富集分析结果显示,除次生代谢途径外,代谢物发生差异最多的主要途径为类黄酮合成途径和苯丙烷代谢途径（ko00940）。这说明花瓣的褪色与这两个途径存在关系,为接下来的组学联合分析奠定基础。4鸳鸯茉莉转录组与广泛靶向代谢组学联合分析通过差异代谢物和基因KEGG富集分析结果表明,花瓣褪色过程中差异基因及差异代谢物最多的途径为类黄酮生物合成和苯丙烷生物合成途径。将与花瓣颜色变化有关的差异代谢物（DEM）及差异基因和转录因子,建立了差异的代谢物和基因网络图。在构建的网络图中发现花青素合成途径中的基因及代谢物下调表达,但与此途径拥有共同前体物质的其它途径中基因及相应差异代谢物均上调表达。尤其是在花青素生物合成下游部分（MYB4,FLS及LAR显著上调表达,MYB75,DFR及ANS基因显著下调表达）它们之间可能是产生竞争共同物质前体作用,致使花青素合成酶基因的表达水平受到了抑制,其合成的前体物质流向其它途径并促进黄酮醇和其它物质的增加,从而导致花瓣的颜色由紫色变为白色。因此,综合联合分析的结果得出,花青素合成下游中的起始基因DFR及ANS可能是花瓣发生褪色的关键结构基因,且MYB75及MYB4是调控这些基因下调的转录因子。5光质和温度调控鸳鸯茉莉花瓣花色变化以鸳鸯茉莉离体花瓣和植株上的花瓣为试验材料,使用光照智能控制系统调制红光、绿光、蓝光不同比例的配比,比率分别为:（白光,W,1:1:1）,（暗处理,An,0:0:0）,（红光,R,10:0:0）,（绿光,G,0:10:0）,（蓝光,B,0:0:10）,（Y,8:2:0）,（P,7:0:3）,（F,3:0:7）,（L,5:5:0）,温度保持在25℃,光照强度均为100μmol·m-2·s-1的条件下设置了三组处理方法进行探索光质及温度对鸳鸯茉莉花瓣褪色的影响。结果表明,不管是离体花瓣还是植株上花瓣,进行不同光质的处理后,花青素含量随着处理时间的增加而逐渐减少。在光质的对比中,红光（R）处理后的花青素含量最高,降解速度最慢;蓝光（B）处理后的花青素含量最低,降解速度最快。同时,光质处理后花瓣中的酶和基因也发生相应的变化。从整体上看,CHI,DFR及ANS酶活性在红光处理中显著高于其它处理。并且,CHI、F3’5’H、ANS、UGT和AOMT基因的表达水平均显著高于其它处理。其中,ANS和UGT基因在红光处理下48h和96h的表达水平尤为显著。这说明红光延缓了花青素的降解,可能是由于ANS、UGT等基因在花瓣开放后期中都有表达。并且,LAR和POD基因及负调控转录因子MYB4在蓝光处理48h时,突然上调表达,且表达水平均显著高于其它两组,这可能是加速了花青素降解的原因。此外,白光、红光、蓝光三种不同光质在三种温度（15℃,25℃,35℃）处理后结果表明,温度越低,花青素含量越高,且红光处理中花青素的含量最高,蓝光处理中花青素含量最低。因此认为,红光处理（R）有利于延缓花青素的降解,且温度越低能更有效的延缓其降解速度。综上所述,鸳鸯茉莉花瓣褪色原因主要是花青素合成途径与其它途径发生竞争作用,花青素合成关键基因（DFR,ANS）和转录因子MYB75的下调表达及MYB4的上调表达,导致合成花青素的前体物质流向挥发物质及黄酮类物质途径（PAL、4CL、C3’H、CCo AOMT、FLS、LAR等基因色上调表达和相关代谢物的增加）。因此,DFR和ANS基因作为花青素生物合成后期关键的基因,最有可能是直接引起花瓣褪色的目标结构基因,并且MYB75及MYB4是调控其变化的转录因子。同时,这些基因的表达与光质有关,且红光低温可有效的延缓花青素降解速度,影响其花色的变化。