许多观赏园艺作物的叶片会在逆境下形成从绿至红、紫等各种颜色， 这主要归功于植物体内的花色素苷。植物在遭受多种环境胁迫（包括低温、高光、旱 涝、营养缺乏等）时，应激合成花色素苷。花色素苷除了呈色之外，其在植物体内的另一个显著功能是强抗氧化能力；已有研究表明，植物体内合成花色素苷后，不仅观赏价值大大增加，对低温、高光等多种逆境的抗性也显著增强。
花色素苷的生物合成 是多种花色素苷合成基因共同表达的结果，其合成途径上的结构基因分为早期生物合成基因（PAL、C4H、4CL、CHS、CHI、F3H等），它们编码相应的花色素苷合成酶催化生成肉桂酸、４-香豆 酸、４-香豆酰 ＣｏＡ、黄烷酮、二氢黄酮醇、二氢槲皮素等；晚期生物合成基因（DFR、LAR、ANS、ANR、UFGT等），其对应的酶类催化生成无色花色素和各类花色素苷（如矢车菊类花色素苷、天竺葵类花色素苷、飞燕草类花色素苷） 。GST为花色素苷转运基因，可与花青素结合形成谷胱甘肽转移酶－类黄酮复合体，促进类黄酮物质的跨膜转运或囊泡转运。
选取状态良好、长势一致的四季秋海棠幼苗用于低温胁迫处理。低温处理条件，温度为白天 15 ℃ 、夜晚5 ℃ ，其他条件与培养时条件保持一致。分别在0、3、6、9、24、48、96、144、264ｈ 采集健康嫩叶，用于后续试验。
采用CTAB法提取叶片总ＲＮＡ，反转录得到ｃＤＮＡ，四季秋海棠叶片花色素苷合成基因和内参基因的 qPCR
3.1 样品制备
将经过液氮处理的叶片放入2ｍＬ离心管中，在研磨仪中，在45Ｈｚ 条件下用4ｍｉｎ 将叶片研磨至粉末状；在离心管中放入 0.1ｇ 粉末，取 1ｍＬ 盐酸体积分数为10％的盐酸甲醇溶液进行溶解，黑暗4 ℃ 条 件下过夜提取，黑暗期间涡旋 3 次；第二天在 9360r/ ｍｉｎ 条件下离心10ｍｉｎ，取上清液后用0.22μｍ 微孔滤膜过滤后放入进样瓶中，-20 ℃条件下保存。
3.2 色谱条件
色谱分析柱：Ｃ18色谱柱（250×4.6ｍｍ，5μｍ）；流动相Ａ为体积分数为5％的甲酸水溶液，流动相Ｂ为甲醇溶液；柱温36 ℃ ；流速为 0.8mL／min；进样量为20μＬ；检测波长为520ｎｍ；
4、结果与分析
4.1 低温处理对四季秋海棠叶片花色素苷基因表达量的影响
为了研究低温处理过程中，花色素苷相关结构 基因在不同处理时长的表达量的变化，对各个时间点的样品进行实时荧光定量聚合酶链式反应试验。 经过低温处理后，各基因表达水平都发生了显著变化，且在处理后期表达量都明显上调。花色素苷合成上游基因BsC4H、BS4CL、BsCHI、BsF3H表达量都在9h显著表达，而且在264h基因表达量都出现最大值。BsPAL基因在6h时已显著表达，而 BsCHS基因在48h时才显著表达，两者也分别在264h时达到最大表达量。
花色素苷合成下游基因BsLAR、BsANR、BsANS都在6h时表达量显著增加，在264h 时表达量达到最大值。BsDFR基因从处理开始表达量一直呈 上升趋势，直至处理结束时表达量达到最大。BsF3′Ｈ 基因在9、48、264h时的表达水平都非常显著，其中在48h时的表达量最大。 BsUFGT基因在时表达3h量出现显著变化，在48h时表达量出现最大值，其余时间表达量都无显著变化。BsGST基因在3h时开始出现表 达，在24h后表达量显著增加，在48h时表达量达到未低温处理时的22倍左右，之后又显著下降，在96h后表达量持续增加；在264h时达到最大值，约为未低温处理的56倍。
4.2低温处理对四季秋海棠叶片花色素苷组分的影响
对低温处理0、3、6、9、24、48、96、144、264ｈ时间点的提取样品， 进行高效液相色谱检测。将液相色谱面积代入标准方程中，得到不同时间花色素苷各组分在提取液中的质量分数。
结果表明，随着低温处理时间的延长，花色素苷总质量分数明显增加，其中低温处理24ｈ时出现显著增加，低温处理264h时花色素苷总质量分数达到最大值， 这与四季秋海棠叶片表型变化结果相一致。在花色素苷各组分中，矢车菊素-3-O-半乳糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的质量分数增加较明显，而其他组分无显著变化。在低温处理的初期，矢车菊素-3-O-半乳糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的质量分数分别是总花色素苷的４０％左右。矢车菊素-3-O-半乳糖苷在低温处理96ｈ时质量分数显著增加，超过了总花色素苷的５０％；而矢车菊素-3-O-葡萄糖苷在低温处理144ｈ时，质量分数才显著增加。低温处理结束时，与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷相比，矢车菊素-3-O-半乳糖苷质量分数显著增加，占总花色素苷质量分数的 70％以上。在低温处理全过程中，矢车菊素-3-O-半乳糖苷的增加速率和最终质量分数，都高于矢车菊素-3-O-葡萄糖苷。由此可知，低温胁迫主要促进矢车菊素-3-O-半乳糖苷的大量合成，因此推测，低温胁迫时矢车菊素-3-O-半乳糖苷是导致四季秋海棠叶片变红的主要物质。
综上所述，秋季低温增强了四季秋海棠花色素苷合成途径的相关酶和运输花色素苷的谷胱甘肽巯基转移酶（GSTs），最终导致在叶片和茎部积累了大量的花色素苷。低温处理时，四季秋海棠叶片花色素苷合成结构基因、转运基因相对表达量显著升高，进而使花色素苷质量分数明显增加，其中花色素苷组分矢车菊素-3-O-半乳糖苷的质量分数、质量分数增加速率最高，最终导致四季秋海棠叶片逐渐变红。
