劉曉叢，曾麗,2，劉國鋒，彭勇政，陶懿偉，張邀月，王夢茹

（1上海交通大學農業(yè)與生物學院，上海 200240；2農業(yè)部都市農業(yè)（南方）重點實驗室，上海 200240；3華中農業(yè)大學園藝林學學院/園藝植物生物學教育部重點實驗室，武漢 430070）

萬壽菊類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因CCD1克隆與表達分析

劉曉叢1，曾麗1,2，劉國鋒3，彭勇政1，陶懿偉1，張邀月1，王夢茹1

（1上海交通大學農業(yè)與生物學院，上海 200240；2農業(yè)部都市農業(yè)（南方）重點實驗室，上海 200240；3華中農業(yè)大學園藝林學學院/園藝植物生物學教育部重點實驗室，武漢 430070）

【目的】克隆萬壽菊（Tagetes erecta L.‘Scarletade’）類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因CCD1（TeCCD1），分析其序列特征和表達特性，為闡明其在類胡蘿卜素降解途徑中生物學功能及進一步探討萬壽菊花色形成機理提供理論基礎?！痉椒ā恳罁f壽菊花蕾轉錄組數據，利用同源序列比對結果設計引物，結合RT-PCR技術克隆獲得萬壽菊CCD1 cDNA全長，分析其序列特征；利用Real-time PCR分析舌狀花未開花蕾、半開花蕾、開放的頭狀花序和完全開放的頭狀花序4個不同發(fā)育時期的基因表達特性?！窘Y果】克隆獲得萬壽菊CCD1（GenBank登錄號：KX557488）的cDNA全長序列為1 746 bp，編碼區(qū)長度1 626 bp，編碼541個氨基酸。蛋白質分析表明TeCCD1為不穩(wěn)定蛋白，不含信號肽，屬RPE65超家族（登錄號：PF03055），包含CCD家族保守結構域，主要定位于細胞質。萬壽菊CCD1核酸序列與除蟲菊CCD1同源性最高，為89%；氨基酸序列分析表明萬壽菊CCD1與除蟲菊CCD1同源性高達93%，與其他19個不同種屬的CCD1同源性在75%—83%，說明TeCCD1是高度保守的基因；系統(tǒng)進化樹分析顯示TeCCD1的進化基本符合植物分類學的進化規(guī)律，并具有明顯的種屬特征，萬壽菊與菊科同源基因親緣關系最近。Real-time PCR分析表明TeCCD1在舌狀花發(fā)育過程中均有表達，隨舌狀花的開放逐漸升高，S4期達到最大值?！窘Y論】克隆獲得萬壽菊舌狀花的CCD1，是典型的CCD家族成員，為高度保守的基因，主要定位于細胞質，萬壽菊舌狀花顏色變淺可能與CCD1表達量增加導致類胡蘿卜素降解有關。

萬壽菊；類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因；花色；基因表達

0 引言

【研究意義】萬壽菊（Tagetes erecta L.）為菊科萬壽菊屬的高附加值經濟花卉，根據其用途可分為觀賞萬壽菊和色素萬壽菊，觀賞萬壽菊是重要的花壇花卉之一，色素萬壽菊是提取葉黃素（Lutein）的優(yōu)質植物源材料[1]。萬壽菊廣泛用于園林綠化、食品添加劑、醫(yī)藥、化妝品、保健品、生物農藥及飼料添加劑等方面[2-4]，中國是全世界萬壽菊種植面積最大的國家之一，在云南、山東諸城、吉林、山西及內蒙赤峰等地均有大面積種植，并取得了良好的經濟和社會效益。研究萬壽菊類胡蘿卜素代謝途徑中裂解雙加氧酶基因CCD1，為闡明萬壽菊花色機理提供候選基因和理論依據?！厩叭搜芯窟M展】類胡蘿卜素是植物重要的光合色素之一，作為可吸收光的輔助色素鑲嵌于有色體和葉綠體膜中，是植物光合作用和植物呈色色素的重要組成部分。1950年，PORTER和LINCOLN[5]首次提出植物類胡蘿卜素的合成途徑，1997年TAN等[6]在玉米種子中第一次鑒定出類胡蘿卜素裂解雙加氧酶，為類胡蘿卜素積累的研究提供了新方向，YUAN 等[7]系統(tǒng)總結了園藝作物類胡蘿卜素合成與降解途徑，進一步完善了園藝植物類胡蘿卜素合成和降解的代謝途徑。目前催化類胡蘿卜素合成代謝途徑的相關核心基因和酶已確定，而降解代謝途徑相關酶基因在擬南芥、煙草、枇杷、菊科、牡丹、甜瓜、黃瓜、甜橙、番紅花、黃桃、葡萄、桂花、杜鵑花及百合等多種不同科屬植物中也已被克隆與研究[8-21]，生物信息學分析發(fā)現(xiàn)參與擬南芥類胡蘿卜素降解代謝途徑的關鍵酶基因有9個，統(tǒng)稱為類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因，英文簡稱CCDs，其中5個命名為NCED，與ABA合成有關，包括NCED2、NCED3、NCED5、 NCED6 及NCED9；4個命名為CCD，與β-檸烏素、β-紫羅酮及獨腳金內酯等合成有關，包括CCD1、CCD4、CCD7及CCD8[22]。在幾種CCD中，CCD1主要催化裂解類胡蘿卜素9-10和9’-10’雙鍵，具廣泛的底物特異性，且是唯一功能定位于細胞質的類胡蘿卜素裂解雙加氧酶，前人多通過CCD1研究植物類胡蘿卜素積累、花色變化及香氣物質的產生，楊永霞等[9]研究CCD1在煙草中的表達，花中表達量高于其莖、葉及根。HAN 等[19]研究表明在2個桂花品種中CCD1和CCD4兩個基因過表達導致其花瓣中α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素幾乎無積累。AULDRIDGE等[23]敲除CCD1導致擬南芥成熟種子中類胡蘿卜素含量顯著增加。另外還發(fā)現(xiàn)CCD1影響矮牽牛、葡萄、枸杞及番茄等果實色澤和香氣的產生及變化[24-25]。【本研究切入點】前人已通過同源克隆的方法獲得了萬壽菊舌狀花中類胡蘿卜素生物合成途徑中各種關鍵酶基因[26]，MOEHS[27]、王國蘭[28]和林登貴[29]等研究了葉黃素合成關鍵酶基因LCY，當LCYe表達量高，LCYb表達低時，則導致α-胡蘿卜素含量較高，葉黃素含量低，推測LCYe和LCYb可能是萬壽菊類胡蘿卜素合成途徑關鍵基因。張嬪[30]研究了根癌農桿菌介導的萬壽菊PSY遺傳轉化體系的影響因素。但目前有關萬壽菊降解代謝途徑關鍵酶基因方面的研究尚未見報道?！緮M解決的關鍵問題】擬通過同源克隆得到萬壽菊CCD1序列，進行生物信息學分析，并與NCBI中已發(fā)表的近源物種相關基因做系統(tǒng)進化分析，結合Real-time PCR技術檢測該基因在萬壽菊舌狀花4個不同發(fā)育時期的表達量，初步推測萬壽菊舌狀花不同發(fā)育時期花色變化與類胡蘿卜素裂解雙加氧酶之間的關系，為闡明其在類胡蘿卜素降解途徑中生物學功能及進一步探討萬壽菊花色機理提供候選基因和理論參考。

1 材料與方法

試驗于 2015年在上海交通大學農業(yè)與生物學院進行。

1.1 材料

1.1.1 植物材料 ‘猩紅色’萬壽菊（Tagetes erecta L. ‘Scarletade’）（花色深橙色），種子購自美國泛美種子公司（PanAmerican Seed），種植于試驗田。參照DEL VILLAR-MARTíNEZ等[26]方法，2015年7—9月分別采集萬壽菊頭狀花序4個不同花發(fā)育時期的材料（圖1）：S1期，未開花蕾；S2期，半開花蕾；S3期，開放的頭狀花序；S4期，完全開放的頭狀花序，立即冷凍于液氮中，保存于-80℃的冰箱中備用。

1.1.2 主要試劑和試劑盒 膠回收試劑盒購自愛思進生物技術（杭州）有限公司（AXYGEN）；RNA提取試劑盒、Trans2K DNA Marker、反轉錄試劑盒及ClontechRace試劑盒等購自北京TransGen生物技術有限公司（Transgen）；大腸桿菌感受態(tài)細胞trans5α、PMD18-T載體、普通Taq酶及dNTP購自寶生物工程有限公司（TaKaRa）；引物和樣品測序由上海生工生物工程技術有限公司完成。

1.2 試驗方法

1.2.1 RNA提取及單鏈cDNA的合成 取4個不同發(fā)育時期的萬壽菊頭狀花序外緣第2—3層舌狀花，去掉基部，選用舌狀花中上部約0.1 g，混合，按照TransGen公司Transzol Up Plus RNA Kit試劑盒步驟提取RNA，NanoDrop2000測其濃度及純度，凝膠電泳檢測RNA質量。反轉錄總RNA為2 μg，按照TaKaRa公司的TaKaRa RNA PCR Kit (AMV) Ver. 3.0使用說明構建反應體系。

圖1 萬壽菊‘Scarletade’品種舌狀花發(fā)育時期Fig. 1 Ray floret development of ‘Scarletade’

1.2.2 引物設計及 cDNA全長序列的克隆 通過DNAMAN對萬壽菊花蕾轉錄組數據（由華中農業(yè)大學何燕紅副教授提供）中查找到的目的基因與 NCBI中已報道的CCD1序列進行比對，初步判斷序列編碼起始終止位點，并利用軟件Premier primer 5.0設計引物。TeCCD1全長克隆 PCR引物為 CCD1-F：TTCTATCTCCACACACACCAACTCT，CCD1-R：TAATTCTGGCATCCCATATACTCAT；PCR程序為94℃預變性5 min；94℃ 30 s，退火溫度為60℃ 30 s，72℃ 2 min，35個循環(huán)；72℃ 10 min。擴增產物在1%瓊脂糖凝膠進行電泳，采用凝膠成像分析系統(tǒng)拍照分析。擴增產物按照 TransGen公司 EasyPure Quick Gel Extraction Kit膠回收試劑盒說明書回收，回收目的片段連接pMD18-T載體，置于連接儀16℃過夜，連接產物熱激轉化感受態(tài)大腸桿菌trans5α，涂布于含100 mg·mL-1氨芐青霉素LB固體培養(yǎng)基，過夜篩選陽性克隆，陽性克隆送上海生工生物工程有限公司測序。

1.2.3 基因的生物信息學分析 通過NCBI上Blast工具驗證測序結果，確認獲得目的基因序列，利用DNAMAN Translation工具將測序得到的核酸序列翻譯成氨基酸序列，得到編碼的蛋白質的氨基酸組成。結合ProtParam、TMpred、NPS@中的DPM、SignalP 4.1 Server、ProtScale（親/疏水性）、NCBI、和 SOPMA等網站或在線軟件工具對目的基因所編碼蛋白質的一級結構、二級結構、理化性質及生理功能進行分析和預測；利用DNAMAN比對不同物種間同源基因核酸序列和氨基酸序列，并采用Mega 6.0構建Neighbor Joining進化樹（1 000 bootstraps）。

1.2.4 基因表達分析 分別取S1、S2、S3及S4 4個不同時期的萬壽菊舌狀花，取材方法同1.2.1，提取RNA，每時期3個生物學重復，反轉錄為cDNA。根據克隆所得基因序列設計熒光定量 PCR引物，TeCCD1熒光定量引物為CCD1-F：CAGCACCTTTC ATTTCAT，CCD1-R：CAATCTCCGCCTCAGTAG；內參基因 EF1α（基因登錄號：EF413022.1）引物為E-F：TGATTACGGGTACATCCCAAGC；E-R：TGACACCAAGAGTGAAAGCAAGA；實時熒光定量PCR反應體系為20 μL：2×SYBR Premix Ex Taq 10 μL、cDNA模版1 μL、正反向引物各0.4 μL、RNase free ddH2O 8.2 μL。每個樣品設置3個重復。反應在Bio-Rad CFX Connect TM Real-Time System 上進行。反應條件為95℃ 30 s；95℃ 15 s，60℃ 30 s，72℃ 30 s，40個循環(huán)。根據擴增曲線確定每個基因相應的 Ct值，以 EF1α為內參，相對量采用 2-ΔΔCt方法計算[31]。

2 結果

2.1 基因克隆及理化性質分析

利用特異性引物進行基因擴增，得到TeCCD1目的條帶（圖2）；測序后DNAMAN和ProtParam分析表明TeCCD1全長序列為1 746 bp，編碼區(qū)長度1 626 bp，推測其編碼541個氨基酸（圖3），分子量60 953.9 Da，等電點 5.79，脂肪族指數為 29.10，不穩(wěn)定系數為 40.25，表明其為不穩(wěn)定蛋白，GenBank登錄號KX557488。

利用 TMpred分析預測 TeCCD1跨膜區(qū)域為136—156；通過ProtScale預測TeCCD1中氨基酸的疏水性/親水性，第149位氨基酸疏水性最大，為2.0，第 410位氨基酸親水性最大，為-2.567，總親水性系數為0.706，表明TeCCD1為疏水性蛋白。

用SignalP 4.1 Server對TeCCD1蛋白進行分析并預測信號肽，TeCCD1預測結果為‘NO’，表明不含信號肽。

采用 PSORT WWW Server中 PSORT ⅡPrediction工具確定其細胞定位，TeCCD1出現(xiàn)在細胞質、細胞核、囊泡分泌系統(tǒng)、細胞骨架和線粒體的可能性分別為65.2%、21.7%、4.3%、4.3%和4.3%，表明TeCCD1可能主要定位于細胞質。

利用NCBI中CDD分析其功能保守域，表明TeCCD1屬于RPE65超家族，為包含CCD家族類胡蘿卜素裂解氧化酶特殊保守結構域的一類超家族。

利用NPS@中的DPM方法預測CCD1編碼蛋白質的二級結構，α螺旋、β折疊、無規(guī)則卷曲及延伸鏈二級結構類型的氨基酸殘基數占氨基酸總數的比例分別為30.50%、4.80%、53.42%和11.28%。

圖2 萬壽菊CCD1克隆電泳圖Fig. 2 The electrophoresis results of TeCCD1 gene products

2.2 不同物種同源序列比對及系統(tǒng)進化分析

NCBI上下載已報道的 CCD1核酸序列，利用DNAMAN進行序列比對，萬壽菊CCD1核苷酸序列與除蟲菊CCD1同源性最高，可達89%，與麻瘋樹、葡萄、蘋果、胡蘿卜、楊樹及梅花CCD1的同源性均為79%。利用DNAMAN對19個不同種屬CCD1氨基酸序列進行比對，圖4結果表明與萬壽菊同源性最高的為除蟲菊，可高達93%，與其他種屬植物同源性在75%—83%，表明在長期的進化過程中TeCCD1是高度保守的基因。

圖5表明TeCCD1的進化基本符合植物分類學的進化規(guī)律，并具有明顯的種屬特征。TeCCD1進化樹存在雙子葉植物和單子葉植物兩個分支，水稻、玉米與同屬于單子葉植物的番紅花CCD1聚于單子葉進化分支；而雙子葉植物中萬壽菊與同屬菊科的除蟲菊同源基因親緣關系最近，其次是薔薇科的玫瑰、草莓、梅花以及楊柳科的楊樹。將 19個不同種屬的 CCD1與玫瑰、桂花及擬南芥的CCD4氨基酸序列比對發(fā)現(xiàn)，CCD1與CCD4蛋白同屬于CCD家族，具同源性，但兩者又分屬于不同進化分支，表明克隆出的目的基因為CCD1，與CCD4在進化上有明顯差異。

圖3 萬壽菊CCD1核苷酸序列及其編碼的氨基酸序列Fig. 3 Nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of TeCCD1 cDNA

2.3 TeCCD1表達特性

萬壽菊舌狀花S1、S2、S3及S4 4個時期顏色分別為黃綠色、淡黃色、深橙色、淺橙色，S3期顏色最深。圖6表明萬壽菊舌狀花發(fā)育4個時期CCD1均有表達，呈先低后高的變化趨勢，且各個時期存在顯著差異，S4 期TeCCD1相對表達量顯著高于其他3個時期，S1期最低，S2與S3期差異不顯著；S2和S3期均為S1期的30倍左右，S4期為S2和S3期的3倍左右，表明TeCCD1相對表達量高低可能與萬壽菊花色變化有關。

3 討論

TeCCD1與除蟲菊CCD1同源性最高，與其他物種已知CCD1同源性也較高，均在75%—83%，表明該基因在進化過程中具有高保守性[32]。PSORT ⅡPrediction預測 TeCCD1在細胞內功能定位于細胞質的概率最大，表明TeCCD1可能主要定位在細胞質，這與趙軍林[33]和高軍平[34]等研究結果一致。

進化樹分析結果表明TeCCD1的進化基本符合植物分類學的進化規(guī)律，并具有明顯的種屬特征，存在雙子葉植物和單子葉植物兩個進化分支和種屬進化特征，王曉慶等[12]和韋艷萍等[35]分別在牡丹和菊科植物中研究發(fā)現(xiàn)CCD家族成員基因進化樹存在進化差異和種屬特征，與本試驗結果基本一致。

圖4 萬壽菊CCD1與其他植物CCD1蛋白質同源性比對Fig. 4 Alignment of the deduced CCD1 proteins of African marigold and other species

前人研究結果表明植物花色變化取決于所含色素種類及含量，萬壽菊花色主要與所含類胡蘿卜素種類及含量有關，而色素種類及含量又受合成與降解相關酶基因調控。色素種類及含量是決定花色形成的最主要的因子，如萬壽菊、金盞菊、黃色薔薇、百合等植物花色主要與類胡蘿卜素種類及含量有關，花色范圍從黃色至深橙色[36]。DEL VILLAR-MARTíNEZ等[26]研究發(fā)現(xiàn)萬壽菊舌狀花初期花色為白綠色，含有葉綠素和類胡蘿卜素，隨花朵開放，花色變?yōu)榈S色或黃色，舌狀花僅有類胡蘿卜素。本研究發(fā)現(xiàn)萬壽菊‘Scarletade’品種舌狀花4個時期顏色分別為黃綠色、淡黃色、深橙色和淺橙色，S3期顏色最深，林登貴[29]通過HPLC檢測了萬壽菊‘Scarletade’品種的葉黃素、α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、玉米黃素、番茄紅素 5種類胡蘿卜素的總含量，在S1期最低，S2與S3期無顯著差異，S4期顯著低于S2與S3期，結合其結果，表明萬壽菊‘Scarletade’品種花色與類胡蘿卜素種類及含量有關。

圖5 CCD1系統(tǒng)進化分析Fig. 5 Phylogenetic analysis of CCD1

圖 6 不同發(fā)育時期舌狀花類胡蘿卜素裂解雙加氧酶TeCCD1相對表達量Fig. 6 Expression profile of CCD1 in ray floret of ‘Scarletade’at different developmental stages

本研究通過Real-time PCR檢測TeCCD1在萬壽菊舌狀花4個不同發(fā)育時期表達量，結果表明TeCCD1 在4個不同發(fā)育時期均有表達，表達量隨舌狀花的開放逐漸升高。有研究標明5種類胡蘿卜素總含量的變化趨勢為‘低-高-低’[29]，與本研究結果TeCCD1 S1期表達量較低，S4期較高的變化趨勢基本一致。這可能是由于萬壽菊S1期舌狀花顏色偏綠色，其中含有較多的葉綠素而非類胡蘿卜素，可被分解的底物少，TeCCD1表達水平較低；而其他 3個時期主要色素為類胡蘿卜素，S4期TeCCD1高表達可能導致類胡蘿卜素降解，表現(xiàn)為舌狀花外觀顏色變淺。在甜瓜、矮牽牛、番茄、枸杞、菌根和擬南芥等植物中的研究也發(fā)現(xiàn) CCD1表達量與類胡蘿卜素含量變化有關，周莉[13]研究發(fā)現(xiàn)桔色果肉甜瓜中檢測到成熟期前類胡蘿卜素總量持續(xù)升高，CCD1表達量也增加，但衰老期CCD1表達量最高，類胡蘿卜素卻明顯下降，同時在白綠色果肉甜瓜中CCD1整體表達趨勢均較低；SIMKIN等[24,37]及 TIAN等[25]發(fā)現(xiàn)在矮牽牛、番茄和枸杞中CCD1表達量降低可以減少類胡蘿卜素降解為可揮發(fā)香氣物質 β-紫羅蘭酮；AULDRIDGE等[23]在擬南芥成熟種子中敲除 CCD1導致類胡蘿卜素合成增加；FLOSS等[38]在Medicago truncatula菌根中RNA干涉CCD1，導致菌根內積累大量C27脫輔基類胡蘿卜素，白色菌根變成黃橙色；IBDAH等[39]為驗證CCD1功能，在Escherichia coli菌株中過表達CmCCD1，導致類胡蘿卜素降解，橙黃色菌落變?yōu)闇\白色；因此，推測萬壽菊舌狀花顏色變淺可能與TeCCD1表達量增加，導致類胡蘿卜素降解有關。

萬壽菊花色變化與基因表達量之間的關系有待進一步研究，舌狀花顏色變淺可能是由于CCD1與一個或多個CCD家族基因或其他降解相關基因相互協(xié)同或拮抗作用。除了結構基因影響類胡蘿卜素積累外，光照、外源激素及轉錄因子表達等也會影響類胡蘿卜素含量[40-43]，萬壽菊舌狀花不同發(fā)育時期花色變化與類胡蘿卜素降解途徑中起關鍵作用的酶基因及其他影響因子的作用機制有待進一步闡明。

4 結論

本研究克隆獲得萬壽菊舌狀花類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因 TeCCD1；其編碼的蛋白主要位于細胞質；蛋白質分析發(fā)現(xiàn)TeCCD1不含信號肽，有跨膜結構，為疏水性蛋白，屬RPE65超家族，具類胡蘿卜素裂解雙加氧酶家族共同的保守結構域特點。同源性分析表明萬壽菊CCD1為高度保守的基因；TeCCD1的進化基本符合植物分類學的進化規(guī)律，并具有明顯的種屬特征。TeCCD1在舌狀花發(fā)育 4個時期的表達量差異顯著，S4期達到最大值，與花色變化趨勢一致，表明萬壽菊舌狀花顏色變淺可能與TeCCD1表達量增加，從而導致類胡蘿卜素降解有關。

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（責任編輯 趙伶俐）

Cloning and Expression Analysis of Carotenoid Cleavage Dioxygenase 1 (CCD1) Gene in Tagetes erecta L.

LIU XiaoCong1, ZENG Li1,2, LIU GuoFeng3, PENG YongZheng1, TAO YiWei1, ZHANG YaoYue1, WANG MengRu1
(1School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240;2Key Laboratory of Urban Agriculture (South) Ministry of Agriculture, Shanghai 200240;3College of Horticulture and Forestry Science, Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Horticultural Plant Biology of Ministry of Education, Wuhan 430070)

【Objective】Carotenoid Cleavage Dioxygenase 1 gene of Tagetes erecta L. ‘Scarletade’ (TeCCD1) was cloned for bioinformatics and gene expression analysis, which can help clarifying its biological functions in carotenoid degradation pathway and providing a theoretical foundation to further clarify the mechanism of African marigold flower color formation.【Method】According to the transcriptome of African marigold flower bud, the full-length cDNA of TeCCD1 had been obtained, and gene expression profile of ray florets at developmental stages of closed bud, semi-open bud, open flower and fully open flower was studied by Real-time PCR.【Result】The full-length sequence of CCD1 cDNA obtained from African marigold is 1 746 bp (GenBank accession number: KX557488), with a coding region length of 1 626 bp, putatively encoding 541 amino acids. Protein analysis indicated that TeCCD1 is an unstable protein and has no signal peptide, which belongs to the RPE65 superfamily (GenBank accession number is PF03055) having the same conserved domain of CCD family, and it is mainly located in the cytoplasm. CCD1nucleic acid sequence of African marigold is 89% homologous to that of Pyrethrum. Amino acid sequence analysis suggested that CCD1 of African marigold is 93% homologous to that of Pyrethrum, and 75%-83% homologous to that of 19 different species, indicating that TeCCD1 is highly conserved gene. Phylogenetic analysis showed that the evolution of TeCCD1 is basically in accordance with the evolution law of plant taxonomy and has obvious characteristics of species, which has a closest relationship with that of the species in Compositae. The results of Real-time PCR demonstrated that expression of TeCCD1 increased along with the development of ray florets and reached the maximum value at S4 stage.【Conclusion】CCD1 homolog was cloned in Tagetes erecta L. ‘Scarletade’ identified to be a typical member of the CCD family, which is a highly conserved gene located in the cytoplasm. The color fading of ray florets during the late development phase is possibly caused by the increase of expression of TeCCD1, which contributes to a decrease in carotenoid content.

Tagetes erecta L.; carotenoid cleavage dioxygenase 1 (CCD1); flower color; gene expression

2016-10-19；接受日期：2017-01-18

教育部“創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃”（IRT13065）

聯(lián)系方式：劉曉叢，E-mail：lxc05012013@163.com。通信作者曾麗，E-mail：zljs@sjtu.edu.cn。通信作者劉國鋒，E-mail：gfliu@mail.hzau.edu.cn