叶艺指兰花叶片上出现黄色或白色等的斑块,具有极高的观赏价值和商业价值。‘市长红’(‘Shi zhang hong’)作为建兰(Cymbidium ensifolium(L.)Sw.)的纯种品种,其叶片随着生长发育过程呈现不同的色彩,与一般的叶艺品种有明显的区别,但关于其叶色产生变化的原因还未明确。本研究以‘市长红’发selleck抑制剂育过程中表现为紫色、黄色和绿色的叶片组织为研究对象,进行细胞学观察、代谢组学分析及转录组测序,初步解析建兰‘市长红’叶片发育过程中叶色变化的分子机制,为培育兰属叶艺新品种提供重要候选基因。主要研究成果包括:1.细胞结构差异。‘市长红’叶片由紫色到黄色再到绿色的过程中,细胞结构方面存在差异性,主要表现为叶绿体含量和气孔数量减少,这对叶色变化产生影响。3种颜色叶片的超微结构存在明显的差异,与紫叶和黄叶相比,叶绿体在绿色叶片中结构完整,呈纺锤状‘八字’排列,膜结构清晰,基粒片层排列紧密且颜色较深,类囊体结构明显,嗜锇颗粒几乎没有,质体小球数量增加;与紫叶相比,黄色叶片中叶绿体数量少量增加,体积增大,类囊体结构稍显清晰。2.差异表达基因。转录组结果表明,‘市长红’中有266184条基因表达。紫叶和黄叶中共5376条基arsenic biogeochemical cycle因差异表达,红叶与绿叶中共19031条基因差异表达,黄叶和绿叶中共17259条差异基因差异表达。相较于绿叶,花青素合成相关基因BZ1以及类黄酮生物合成相关基因CHS、CHI、F3H、CYP73A、DFR、HCT、At1g67980在黄叶和紫叶中显著上调表达,叶绿素合成相关基因CAO、花青素合成相关基因UGT75C1、类黄酮合成相关基因ANR和类胡萝卜素合成相关基因VDE显著下调表达;相较于绿叶和紫叶,叶绿素合成相关基因CHLP transcript variant X2、CHLE、HEMB2以及类胡萝卜素合成相关基因crt Z、NCED1在黄叶中显著上调;相较于绿叶,叶绿素合成相关基因HEMC、PPOX、CHLH、POR在黄叶中显著上调表达,类胡萝卜素合成相关基因LUT5、D27、ZEP在紫叶中显著下调表达;相较于紫叶,花青素合成相关基因GT1在黄叶中显著上调表达。3.色素合成相关差异代谢物。代谢组测得的叶绿素类差异代谢物中,L-谷氨酸、胆色素原和叶绿素b的积累量由紫色变为绿色逐渐增加,5-氨基酮戊酸积累量逐渐降低;花青素类差异代谢物主要分为飞燕草素、矢车菊素、矮牵牛素、天竺葵素、芍药花色素、黄酮和原花青素,相较于绿叶,绝大部分代谢物在黄色和紫色叶片中显著上调表达;类黄酮类差异代谢物主要分为黄酮类、黄酮醇类、酚酸类、查耳酮类、异黄酮类、黄酮碳糖苷、二氢黄酮类和其他类黄酮,相较于绿叶,大部分代谢物在黄色和紫色叶片中显著上调表达;类胡萝卜素类差异代谢物主要分为胡萝卜素和叶黄素两大类,相较于紫叶,绝大部分在绿叶和黄叶中显著上调表达。叶绿素b、飞燕草素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、柚皮素查尔酮、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素是影响叶片呈色的关键物质。综上所述,经转录组和代谢组联合分析,初步推测,叶绿素合成调控基因CAO和类胡萝卜素合成调控基因VDE和ZEP的差异表达,导致叶绿素和类胡萝卜素积累量差异,叶绿体结构产生变异,是叶片呈现黄色和绿色重要原因;花青素Tofacitinib合成调控基因BZ1和类黄酮生物合成调控基因CHS的差异表达,导致花青素积累量产生差异,是叶片呈现紫色的重要原因。