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翠云草作为中国特有的、为数不多的蓝色叶植物之一，其园林应用前景广阔。本研究拟从结构机理、生理生化机理和分子机理三方面探讨翠云草蓝色叶呈色的机制，对其呈色机制的揭示，可为今后人工调控叶色、定向培育蓝色叶植物奠定基础。项目采用种内对比（蓝色叶和红色叶翠云草）和种间对比（蓝色叶翠云草和绿色叶小翠云）相结合的研究方法，把代谢组学和转录组学的数据整合在一起，综合考虑色素色和结构色，在已有翠云草蓝色叶结构原因的基础上，从代谢途径和候选基因2方面补充和完善其呈色的生化机理和分子机理。 结构机理方面，通过石蜡切片、叶表皮临时制片和扫描电镜对比观察发现，翠云草叶片上表皮细胞侧面观为纵向延长的倒圆锥形，正面观为不规则类圆形，呈平缓型凸起。其形状既不同于下表皮细胞，也区别于小翠云的上表皮细胞。这种结构会增加入射光进入细胞的比例，使叶色相对较深，因此和其蓝晕色叶片表型有关。 生理生化机理方面，通过对三种材料叶片的pH值、金属离子、花色苷和类黄酮及细胞壁单糖组成的对比研究，发现三种材料叶片的pH值大小差别不大，叶片中都含有大量的镁、铁、锰等金属元素和黄酮等辅助色素，但由于在蓝色叶翠云草中未检测到花色苷，因此推测翠云草蓝色叶应该与蓝色呈色的三种假说:液泡pH值碱化、金属螯合、花色苷的共着色关系都不大，但可能与细胞壁单糖组成有关。对前人把翠云草的蓝色叶归结为结构色而非色素色的推断进行了补充研究。 分子机理方面，为了寻找控制翠云草蓝色叶性状的候选基因，对蓝色叶翠云草和红色叶翠云草2个样本的转录组进行测序，共得到平均长度为1，133bp的30，119条Final UniGenes用于数据分析。通过差异基因挑选，得到了1442个差异表达基因，其中在蓝色叶翠云草中有886个上调而556个下调。再通过聚类分析和荧光定量PCR验证表达量，最后共筛选出3个与叶绿素代谢相关的候选基因:CHLH、LPOR、CLH,4个与类黄酮代谢相关的候选基因:HCT、CHS、MYB、F3H，和9个与细胞壁合成相关的候选基因:AGAL、BAHDe、BGLU、CESA、CSL、GT、POD、LOX、XTH，推断他们可能与翠云草蓝色叶呈色有关。 基于对翠云草叶绿素代谢途径和类黄酮代谢途径的分析，推断出翠云草色素代谢的主要途径应该不是花青素合成途径而是叶绿素代谢途径，可能叶绿素b在叶绿素酶的催化下转化为叶绿酸酯b，然后不经过CBR或者HCAR就转化为叶绿素a。通过对翠云草苯丙烷代谢途径的分析，推断出翠云草由于缺乏木质素合成途径中的CCoAOMT和F5H酶而不能合成S单体，只能合成H和G单体。最终得出翠云草蓝色叶除了和细胞壁合成途径相关外，可能还与叶绿素代谢途径相关的结论，并筛选出了相应的9个和3个候选基因。