万紫千红的世界

正我们常常用"万紫千红"或"姹紫嫣红"来形容花色的艳丽和多彩。花朵作为植物最美丽的部位,可以呈现出几乎所有的颜色。就连黑色的花,虽然极为罕见,但是在自然界中也是存在的。不过,花色虽然千变万化,在背后起作用的色素种类却不太多,如果按照化学结构来分的话,基本都只属于四五类化合物,其中最主要的两类是类胡萝卜素和花青素。类胡萝卜素主要负责呈现黄、橙、红色调,而花青素则负责呈现红、紫、蓝色调。     

几种常见的变色花卉

植物花色主要受由类胡萝卜素和花青素两大类组成的细胞色素所控制。一般来说,自开花至凋谢,其花色保持相对稳定,但也有一些植物,随着花朵开放时间的延续,其花瓣细胞中的细胞液酸碱度、盐类和酚类物质发生变化,从而引起花色变化。如花青素的颜色在酸性细胞液中呈红色、中性液中呈紫色、碱性液中则呈蓝色,它与其他细胞色素成分的不同配比,就形成了各种颜色。在变色花卉的花期,由于每朵花开花有先后,同一植株上就会出现多种花色,看上去     

梅花"粉皮宫粉"花色色素的花青苷实质和花色的动态变化

特征颜色反应和紫外-可见光谱分析初步表明梅花"粉皮宫粉"的粉红色花色色素为花青素-3-糖苷.用分光光度法检测梅花"粉皮宫粉"不同花发育时期、在树冠不同着生部位花朵花瓣的相对花青苷含量,结果表明"粉皮宫粉" 的花色主要存在着花发育时期而导致的时间变化.花色在蕾期最浓艳,花瓣展开后便逐渐变淡;在整个花发育时期,同一朵花不同层次花瓣的颜色浓淡均为外层花瓣>中层花瓣>内层花瓣,且不同层次花瓣颜色的变化趋势几乎一致.虽然树冠下部单花的花色浓于上部的、树冠内层的浓于外层的,但花朵在树冠的着生部位导致的花色差异并不显著.花青苷除了导致"粉皮宫粉"的粉红花色外,还可能增强其花的抗寒性,为花的凌寒而开创造了条件.本文可为梅花的美学鉴赏、梅花红色花色的机理探索及其色素的分子结构鉴定提供参考.     

环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理

花青素苷（anthocyanin）是决定被子植物花、果实和种皮等颜色的重要色素之一。花青素苷的合成与积累过程往往与植物发育过程密切相关,由内外因子共同控制。环境因子通过诱导植物体内花青素苷合成途径相关基因的表达来调控花青素苷的呈色反应。该文追踪了国内外相关研究,认为光是影响花青素苷呈色的主要环境因子之一,光质和光强均能在一定程度上影响花青素苷的合成,其中光质起着更为关键的作用;低温能诱导花青素苷的积累,高温则会加速花青素苷的降解;不同的糖类物质均能影响花青素苷的合成,大部分结构基因和调节基因的表达均受糖调控。关于花发育与花青素苷呈色的关系、观赏植物花色对环境因子的响应以及花青素苷抵御逆境的机理尚待深入研究。因此,综合考察花发育与植物花青素苷合成及其呈色之间的关系,特别是光周期对花发育的影响导致花青素苷合成及呈色的机理是花色研究的一个重要课题。利用环境因子调控花色将会极大地提高花卉的观赏价值。     

环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理

花青素苷(anthocyanin)是决定被子植物花、果实和种皮等颜色的重要色素之一。花青素苷的合成与积累过程往往与植物发育过程密切相关, 由内外因子共同控制。环境因子通过诱导植物体内花青素苷合成途径相关基因的表达来调控花青素苷的呈色反应。该文追踪了国内外相关研究, 认为光是影响花青素苷呈色的主要环境因子之一, 光质和光强均能在一定程度上影响花青素苷的合成, 其中光质起着更为关键的作用; 低温能诱导花青素苷的积累, 高温则会加速花青素苷的降解;不同的糖类物质均能影响花青素苷的合成, 大部分结构基因和调节基因的表达均受糖调控。关于花发育与花青素苷呈色的关系、观赏植物花色对环境因子的响应以及花青素苷抵御逆境的机理尚待深入研究。因此, 综合考察花发育与植物花青素苷合成及其呈色之间的关系, 特别是光周期对花发育的影响导致花青素苷合成及呈色的机理是花色研究的一个重要课题。利用环境因子调控花色将会极大地提高花卉的观赏价值。     

5种野牡丹属植物花色素成分及影响花色呈色因子分析

为明确野牡丹属(Melastoma L.)植物花瓣的色素成分和呈色机理,为花色育种提供参考。以野牡丹(M.candidum)、白花野牡丹(M.candidum f.albiflorum)、印度野牡丹(M.malabathiricum)、白花印度野牡丹(M. malabathricumvar.alba)、毛稔(M.sanguinrum)5种野牡丹属植物材料,采用目测法、RHSCC比色法和色差仪测定花瓣表型,应用化学显色法、紫外分光光度法对花色素成分及含量进行初步分析与测定,通过徒手切片组织切片法观察花瓣表皮细胞的显微结构和分布特点,测定花瓣pH值、可溶性糖及可溶性蛋白含量等生理指标分析对花色的影响。结果显示,野牡丹属植物花瓣不含叶绿素和类胡萝卜素,紫罗兰色系主要含花青素苷和黄酮类化合物,白色系主要含黄酮类化合物。野牡丹和毛稔花色素分布于上、下表皮,印度野牡丹花色素分布于上、下表皮和栅栏组织,白花野牡丹和白花印度野牡丹花瓣没有发现色素积累;紫罗兰色系野牡丹上表皮细胞呈圆锥形突起,白色系野牡丹上表皮细胞呈不规则的扁平状,它们下表皮细胞全呈不规则的扁平状。野牡丹属植物花色明度L*随花瓣颜色变深而降低,明度L*与红度a*呈极显著负相关、与蓝度b*呈极显著的正相关。花瓣中花青素苷含量与其明度L*和蓝度b*呈显著负相关,pH值与花瓣红度a*呈现显著的负相关。研究表明,野牡丹属植物花色主要由花青素苷决定,花青素苷含量、色素分布、上表皮细胞形状等是引起花色呈现多样的主要因子。     

花儿缘何红与香

一般地说 ,花冠的颜色很美丽 ,为什么花会有各种不同的颜色呢 ?花的颜色主要是由花瓣里的色素决定的。色素的种类繁多 ,其中最重要的是类黄酮和类胡萝卜素。目前 ,已发现的类胡萝卜素有 80种以上 ,不同种类的类胡萝卜素 ,有的能使花显出黄色 ,如黄玫瑰 ;有的可以使花显出红色 ,如红郁金香 ;有的可以使花显出桔红色 ,如金盏花。已鉴定出来的类黄酮有五六百种之多 ,花青素是其中的重要成员。花青素存在于花瓣细胞内 ,在酸性溶液中呈现红色 ,在碱性溶液中呈现蓝色 ,在中性溶液中呈现紫色。花色的浓淡与花青素和类胡萝卜素的含量多少有关 ,而花…     

铁筷子花瓣中花青素苷成分及含量对其呈色的影响北大核心CSCD

该研究以7个品种铁筷子(Helleborus thibetanus Franch.)为试验材料,借助目视测色、RHSCC比色卡、色差仪进行花色表型的测定,采用高效液相色谱法-光电二极管阵列检测方法(HPLC-DAD)及高效液相色谱-电喷雾离子化-质谱联用技术(HPLC-ESI-MS)测定分析铁筷子花瓣中花青素苷成分及含量,以探究不同品种铁筷子的花色与花青素苷成分及含量之间的关系。结果显示:(1)紫色系品种花瓣的a*值最高b*值最低,黄色系品种花瓣的b*值最高a*值最低,不同品种的铁筷子花色越深L*值越低。(2)从5个有花青素苷积累的铁筷子品种中检测出11种花青素苷成分,分别为6种矢车菊素苷,4种飞燕草素苷,1种矮牵牛素苷;供试的铁筷子材料中红色系2个品种的花青素苷含量最高,紫色系品种次之;矢车菊素苷与飞燕草素苷为影响铁筷子花瓣呈色的主要色素物质。(3)不同种类的花青素和修饰基团的差异,导致铁筷子花瓣呈现不同的色彩,含有多种酰基化修饰的飞燕草素苷使铁筷子花色蓝移进而使花色加深。(4)相关分析表明,铁筷子花瓣的L*值与a*值呈显著负相关关系,与b*值呈显著的正相关关系;L*值与总花青素苷含量呈显著负相关关系,且随着花青素苷含量的累积a*值增加,花色红移。研究表明,花青素苷的成分及含量是导致铁筷子花瓣呈现不同颜色的主要原因,矢车菊素苷和飞燕草素苷的互作以及酰基化的修饰使铁筷子呈现不同程度的紫色,花青素苷的不同累积量影响了花瓣颜色的明暗变化,从而使铁筷子花瓣颜色丰富。     

基于花青素代谢培育蓝色花卉的研究进展

花色是植物吸引昆虫传播花粉的主要因素,对于植物在自然界的生存必不可少,也是观赏植物最重要的性状之一。在蓬勃发展的花卉产业中,色彩各异花卉的培育,可以弥补自然花色的匮乏,但是令人垂涎的蓝色花比较难培育。花色的多样性主要是由花青素及其衍生物的种类和含量等因素决定的,飞燕草色素的合成是形成蓝色花的关键因素,许多植物体内缺少合成飞燕草色素的结构基因。近年来,利用基因工程技术培育蓝色花的研究也时有报道。文中以常见的观赏植物为例,基于花青素代谢调控,从影响飞燕草色素合成的关键因素和不同分子改良途径培育蓝色花等几个方面对植物花朵呈色的机制进行了综述,并展示不同分子育种策略可能在其他领域的应用,为其他植物或经济作物的色泽改良如彩色棉蓝色纤维的培育等提供参考和技术支持。     

你的花儿为什么这样红

正三角梅花团锦簇,最吸引人的是它色彩缤纷艳丽的"苞片"。三角梅之所以如此绚烂,是因为苞片可以合成一类类似于花青苷的植物次生代谢物——甜菜色素。这类色素包括两种:甜菜红素(betac yanin)和甜菜黄素(betaxanthin)。甜菜红素主要显示红色、紫色、粉色等,甜菜黄素主要表现黄色、橘色等。甜菜色素在自然界的分布并非与花青素平分秋色。自然界绝大多数植物果实和花的颜色是由属于类黄酮的花青苷引起的,只有被子植     

梅花‘南京红’花色色素花色苷的分子结构

经特殊颜色反应、纸层析、紫外 -可见光谱、高效液相色谱、气相色谱和核磁共振波谱分析表明 :梅花‘南京红’花色色素的 3种主要花色苷分别是 :花青素 3 氧 (6″ 氧 α 吡喃型鼠李糖基 β 吡喃型葡萄糖 )苷 ,花青素 3 氧 (6″ 氧 没食子酰 β 吡喃型葡萄糖 )苷和花青素 3 氧 (6″ 氧 反式阿魏酰 β 吡喃型葡萄糖 )苷。花青苷在根本上决定着‘南京红’的粉红色花色 ,并可能强化‘南京红’的耐寒能力 ,也奠定了开发和利用该种花色色素的基础。     

巧用牵牛花观察酸碱度对花青素颜色的影响

花青素存在于植物细胞的液泡中,花瓣、果实和叶片上的颜色．除绿色外,基本上是花青素显示的颜色。花青素的颜色会随液泡内酸碱度的变化而变化,液泡为酸性时呈红色,碱性时呈蓝色。经过实践我们认为,观察这一现象用旋花科的牵牛花(俗名喇叭花)效果很好,材料也容易得到。     

影响月季花瓣呈色的理化因子及花色苷组分分析

【目的】通过对影响月季花瓣呈色的各理化因子的定量评价及其相关性分析,探讨月季花色的形成机理,可为花色育种提供理论参考和受体品种,对于探究花色形成机理和种质创新具有重要意义。【方法】以8个不同花色的月季品种为试验材料,分别对其花瓣颜色参数、细胞液pH值、金属离子含量、总花色苷含量、总黄酮含量和总叶绿素含量等理化指标进行测定和比较,并对花色苷组分进行定量分析。【结果】(1)不同花色月季的理化因子间存在显著差异,其中细胞液pH值、Fe³⁺、Ca²⁺、Al³⁺含量以及总花色苷、总黄酮含量等因子与花瓣颜色的形成密切相关,总花色苷含量和总黄酮含量的变化起直接作用,金属离子及细胞液pH值等因素通过改变花色素结构来影响花色。(2)不同花色月季花瓣中所含有的花色苷组分不同。其中,矢车菊素-3,5-葡萄糖苷在月季中占主体地位,主要调控紫红色花朵的形成;其次是天竺葵素-3,5-葡萄糖苷,其主要调控橙色、红色花朵的形成。黄色花朵中花色苷含量很少,主要受类胡萝卜素的调控;橙色花朵受花色苷和类胡萝卜素的双重调控;白色花朵中几乎不含有花色苷。芦丁在8...     

丽格海棠花青素苷成分及分布对花色的影响

以红色、红心白边、粉红、玫红、黄色、黄心红边、浅粉和白色8种花色丽的格海棠花瓣为试验材料,采用目视测色法、RHSCC比色法和色差仪测定花瓣表型,通过组织切片法观察花瓣色素细胞的显微结构和分布特点,采用双光束紫外-可见光分光光度计和高效液相色谱-电喷雾离子化-质谱连用技术(HPLC-ESI-MS)测定分析花瓣中花青素苷的成分和含量,为探讨丽格海棠花色的呈色机理和花色育种提供参考。结果显示:(1)丽格海棠的明度L*随花瓣颜色变深而降低,红度a*则表现出相反趋势,红度(a*)和彩度(C*)值与明度(L*)呈显著负相关关系,且a*和C*是影响L*的主要因素。(2)红花品种花瓣色素主要分布于上表皮细胞和海绵组织中;红白花品种花瓣色素主要分布于上下表皮中,且下表皮积累量更多;粉色花和玫红花品种花瓣色素主要分布于上下表皮细胞;黄红花和粉白色花品种花瓣上表皮中含有少量色素,而黄花和白花品种花瓣几乎没有色素积累。各花色丽格海棠花瓣上表皮细胞均为圆锥形,且红花和红白花品种锥形化程度最高,它们花瓣下表皮细胞均呈扁平的长方形。(3)8个丽格海棠品种花瓣中共检测出15种花青素苷,其中10种为芍药素苷,3种为矢车菊素苷,1种为锦葵素苷,1种为飞燕草素苷,酰化花青素苷占多数;红花品种花瓣中总花青素苷含量最高,玫红花品种次之,黄花和白花品种中未检出;除粉红花品种外,其余含花青素苷的品种中芍药素苷含量最高,均占总花青素苷含量的50%以上,是花瓣的主要呈色物质。(4)丽格海棠花瓣中总花青素苷含量与其红度(a*)、彩度(C*)值呈正相关关系、与其L*值呈负相关关系。研究表明,花青素苷的积累有利于丽格海棠花瓣红色化,并影响其花瓣彩度(C*)及明度(L*);色素分布细胞数量和上表皮细胞锥形化明显影响花瓣呈色,且花瓣主要的呈色物质为芍药素苷,酰基化修饰可能影响其明度。     

梅花‘南京红须’、‘南京红’花色的呈现特征

梅花‘南京红须’、‘南京红’的花色主要存在着花发育阶段导致的时间变化,反映其花色受花发育控制。二者的花色都在蕾期最浓艳,在初花期略淡,在盛花期又稍浓,在末花期最淡,尽管花瓣在花开放时便开始衰老;在整个花发育时期,同一朵花不同层次花瓣的颜色浓淡均为：外层花瓣〉中层花瓣〉内层花瓣,即花瓣在花冠中的具体排列位置决定着该片花瓣的特定颜色深浅;但不同层次花瓣颜色的变化趋势不完全一致。同时,两个品种外层花瓣的总黄酮含量变化与外层花瓣的色度变化成正相关。而花朵在树冠的着生部位导致的花色差异极不显著,表明‘南京红须’、‘南京红’的花色的空间变化极微。本文可为梅花红色花色的机理探索和花色色素生物合成关键酶基因cDNA克隆中的花朵选择提供参考。     

杂交兰花色花香生物合成途径的转录组分析

该研究以杂交兰(Cymbidium hybrid)不同花色花香品种‘玉凤’(K18,黄色)和‘福韵丹霞’(K24,紫红色)为材料,采用RNA-Seq技术获得杂交兰不同花期的花朵转录组数据,分析杂交兰不同时期花色/花香相关基因的表达变化,探讨杂交兰花色花香形成的分子机理,为杂交的定向改良和新品种选育提供依据。结果表明:(1)K18和K24分别获得11914和6793个差异表达基因;KEGG注释显示,有58个差异基因与花色花香合成相关;进一步分析发现,类黄酮是K18和K24的主要花色素,其合成基因在小花蕾期显著上调,其中K18通过查尔酮异构酶基因(CHI)、类黄酮-3′,5′羟化酶基因(F3′5′H)和黄酮醇合酶基因(FLS)途径生成黄酮醇,K24则通过花青素合成酶基因(ANS)途径生成花青素。(2)qRT-PCR验证表明,萜类骨架基因羟甲基戊二酰辅酶基因(HMGS)、羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(HMGR2)和甲羟戊酸-5-焦磷酸合酶基因(MVD)等的表达量均在K18盛花期最高,同时6个下游的萜烯合酶(TPS)基因在K18中表达量比K24上调100倍以上。(3)定量分析表明,K24、K18中的花色素苷总含量分别为608.74、122.28μg·g-1,K18花色苷含量仅为K24的20%;K24花中色素物质主要成分为矢车菊素苷,使其花色呈红色;K18中飞燕草素苷含量相对较高(花色为黄色)。研究推测,ANS基因的较高表达可能是K24花瓣中花色苷含量高于K18的原因之一,K18通过CHI、F3′5′H、FLS途径积累了大量黄酮醇而不是花青素,从而影响了花朵颜色的决定。     

梅花‘南京红须’、‘南京红’花色的呈现特征(英文)

梅花‘南京红须’、‘南京红’的花色主要存在着花发育阶段导致的时间变化,反映其花色受花发育控制。二者的花色都在蕾期最浓艳,在初花期略淡,在盛花期又稍浓,在末花期最淡,尽管花瓣在花开放时便开始衰老;在整个花发育时期,同一朵花不同层次花瓣的颜色浓淡均为:外层花瓣>中层花瓣>内层花瓣,即花瓣在花冠中的具体排列位置决定着该片花瓣的特定颜色深浅;但不同层次花瓣颜色的变化趋势不完全一致。同时,两个品种外层花瓣的总黄酮含量变化与外层花瓣的色度变化成正相关。而花朵在树冠的着生部位导致的花色差异极不显著,表明‘南京红须’、‘南京红’的花色的空间变化极微。本文可为梅花红色花色的机理探索和花色色素生物合成关键酶基因cDNA克隆中的花朵选择提供参考。     

三色(Bougainvillea peruviana‘Thimma’)在转录水平的甜菜色素和类黄酮积累比较

Bougainvillea peruviana‘Thimma’属于三角梅属,该属植物积累甜菜色素而不是像绝大多数高等植物一样积累花青素。该材料特征同株出现3种颜色：白色、洋红色和白/洋红相间。本研究首次使用3种花色特征的花序（红色Yp、混合色的Ym、白色Yw）作为研究材料进行高通量测序。并通过real-time PCR方法对探测到的花色代谢基因进行验证。共获得平均长度为616 bp的73 325条基因。3种材料的差异显示基因（DEGs）中有327个被注释到甜菜色素合成基因,308个被注释到类黄酮合成基因,466个被注释到花青素合成基因。我们选出8个基因：4个甜菜色素合成基因（PPO,CYP76AD1,cDOPA-5-GT,DODA）和4个花青素合成基因（FLS,DFR,LDOX,3-GT）进行验证。其中,4个甜菜色素合成基因在3种花色材料中的表达较好的正相关于甜菜色素含量。花青素合成途径末端的3个基因（DFR,LDOX,3-GT）在B.peruviana中首次被验证。real-time PCR的验证结果很好的吻合转录组测序的结果。同时,B.peruviana也提供了一个很好的三角梅属植物的生理、生化和分子生物学研究的工具,有效的摒除其他生物学干扰。     

瓜叶菊花色性状形成机理的研究进展

瓜叶菊是拥有多种花色品种资源的观赏植物,同时具有蓝色、斑色等观赏植物中稀缺的花色表型,不同花色品种具有多种花青素代谢途径,解析其花色性状形成的分子机制能够为观赏植物的分子育种提供理论依据,其中鉴定的关键基因能够为蓝色花新品种培育提供宝贵的基因资源。在对瓜叶菊多年研究的基础上,本文从瓜叶菊特殊的花青素结构、花青素生物合成调控途径及其花色研究的主要技术手段方面,综述了近20年来瓜叶菊花色研究的进展,具体内容包括：（1）瓜叶菊不同色系呈色的色素基础,尤其是蓝色花品种中特殊的多聚酰化色素结构;（2）多聚酰化修饰相关糖基化、酰基化修饰的瓜叶菊花青素代谢途径的基因,以及调控花色、花斑形成的MYB、MADS-box等转录因子的功能;（3）瓜叶菊中进行花色研究相关的高效遗传转化体系和病毒介导的基因沉默（VIGS,virus-induced gene silencing）体系,及其在花色研究中的研究进展。本文旨在为后续瓜叶菊及其他花卉花色研究和分子育种提供参考。     

光照强度对成熟红颜草莓果实着色和花青素生物合成的影响及可能的分子机制

为了研究光照对红颜草莓（Fragaria×ananassa Duch.‘Benihoppe’）果实着色、花青素含量及花青素合成相关基因表达的影响,本文采用高效液相色谱法（HPLC）和实时荧光定量PCR技术测定了不同遮阴处理下（透光率100%、75%、25%）草莓果实花青素含量及色素相关基因的表达情况。结果显示,与100%透光率下的草莓果实相比,在75%和25%透光率下合成的花青素含量分别下降了41.58%和92.54%;和花青素合成相关基因的表达也都有不同程度的下降,其中二氢黄酮醇4-还原酶基因（FaDFR）、类黄酮-3'羟化酶基因（FaF3'H）和类黄酮3-O-糖基转移酶基因（FaUFGT）的表达与花青素含量相关性达到显著水平;此外,在遮光条件下转录因子FaMYB10、FaMYB1表达也明显下调。可见,光照是影响草莓果实着色的关键环境因素,遮光抑制色素相关功能基因和转录因子的表达,阻碍了果实中花青素的合成,最终导致果实着色差异。