甜菜色素在自然界中与花青素排斥分布,主要在石竹目(Caryophyllales)的9个科的植物中合成。虽然甜菜色素的生物合成已经有很多猜测,酶催化的生物合成关键步骤仍然缺少足够的实验数据支持。本研究首先从三角梅属的3个种(B.spectabilis‘Splendens’,B.buttiana‘Mahara’,B.pruviana‘Thimma’)的苞片中分离了甜菜色素合成途径末端的关键酶4,5-DOPA-dioxygenase完整的cDNA,大小分别为902、899、899 bp,分别编码298、297、297个氨基酸,并对这3个同源基因与已经报道的来自B.glabra的该基因进行比较。推测的分子量分别为33 758、33 076、33 233 u,等电点(pI)分别是5.62、5.54和5.94。对分属于4个种(B.spectabilis‘Splendens’,B.buttiana‘Mahara’,B.glabra‘Alba’,B.pruviana‘Thimma’)花的4,5-DOPAdioxygenase的Real-time分析结果表明,该基因在4个种的花中,种间变化较大,总体趋势是开花早期该基因的表达较弱,盛花期表达迅速增强,后期又呈现下降。其中,在红色的B.buttiana‘Mahara’中,该基因的表达最强,在白色的B.glabra‘Alba’中表达最弱。这些结果表明,该基因的表达与花的颜色鲜艳程度直接相关。