蓝色玫瑰研究进展

蓝色玫瑰是长期困扰各国花卉育种学家的花卉品系之一。对近年来影响蓝色花形成的因素,如细胞中的花素苷成分、助色素、液泡pH值等因素的研究进行综述,提出了通过基因工程培育蓝色玫瑰的可能途径和需要解决的主要问题。     

蓝菊之谜

自然界的蓝色花主要分布在高海拔地区.这主要是因为蓝色色素有利于保护高海拔地区的花卉免受紫外线的伤害。人工花园中的蓝色花品种相对较少。因此,蓝色花品系的培育就成了育种者追求的一个目标。尤其是蓝色月季和蓝色菊花已成了园艺爱好者的梦想。     

观赏植物蓝色花形成的机制

在观赏植物中,蓝色系的花卉属于较为罕见的种类,也是花卉育种一直以来的目标。本文对蓝色花卉的花青素代谢途径,影响蓝色花卉形成的核心色素种类,花青素转运方式,花青素在液泡中的积累,花青素的共价修饰,分子间辅色作用,金属离子和液泡pH等影响因素进行系统地介绍和讨论,以期为培育新的蓝色花卉提供参考。     

蓝色花形成的基因工程进展与育种策略

蓝色花观赏价值高,花色成因复杂。目前,在蓝色花色形成机理和基因工程育种研究方面取得了大量的研究进展。综述了蓝色花形成的化学、生理学和分子生物学机理,利用基因工程技术培育蓝色花的育种实践:包括转入花青素苷合成途径上的关键酶基因,抑制内源竞争酶基因,转入液泡pH值调节基因和金属离子转运蛋白基因等。在此基础上总结出几种蓝色花基因工程育种的基本策略,以期为蓝色花基因工程育种提供参考。     

蓝色花形成分子机理研究进展

花色是观赏植物的重要特征,在自然界中蓝色花占比很少,很多观赏植物都缺少蓝色种质。因此,研究蓝色花形成的分子机理对于蓝色花定向育种具有重要意义。研究表明,花色的形成主要是通过花青苷积累,花青素通过糖基化形成花青苷,再通过酰基、甲基化修饰及金属离子络合反应,在特定的液泡pH环境中呈现出稳定的蓝色。该文从花青苷合成与代谢途径入手,对蓝色花形成关键基因功能、花青苷各位点酰化的影响、金属离子的作用、液泡pH值相关基因研究及蓝色花分子育种等方面进行综述。     

蓝色花形成分子机理研究进展

花色是观赏植物的重要特征, 在自然界中蓝色花占比很少, 很多观赏植物都缺少蓝色种质。因此, 研究蓝色花形成的分子机理对于蓝色花定向育种具有重要意义。研究表明, 花色的形成主要是通过花青苷积累, 花青素通过糖基化形成花青苷, 再通过酰基、甲基化修饰及金属离子络合反应, 在特定的液泡pH环境中呈现出稳定的蓝色。该文从花青苷合成与代谢途径入手, 对蓝色花形成关键基因功能、花青苷各位点酰化的影响、金属离子的作用、液泡pH值相关基因研究及蓝色花分子育种等方面进行综述。     

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。     

蓝色花的形成机制

花色是花卉的一个重要特性,自然界中花卉颜色种类繁多,但却普遍缺少蓝色系的花。如具有梦幻般色彩的蓝色月季的市场需求很强烈,但目前还没有育成真正的蓝色月季。蓝色花花色素的结构和形成机理以及使花显蓝色的基因工程研究一直是近年来的研究热点。笔者就蓝色花的形成机制做一简单介绍。植物的花色(flower color)广义是指显花植物花器官中一切花瓣状结构的颜色,狭义仅指花瓣的颜色。植物花色是多种因子协同作用的结果,但在根本上是因为特定色素在花瓣细胞中的存在。蓝色花的色素苷类型主要是飞燕草色素苷及其衍生物,即3′,5′-羟基花     

问题解答

问:花瓣为什么会显出不同的颜色? 答:花瓣所表现出来的五颜六色,实质上是细胞内各种色素存在的反映。这些包括花青素和类胡萝卜素。前者存在于液泡中,由于细胞液pH的变化,花青素会出现红、紫、蓝等不同的颜色。如将红色的牵牛花浸在碱水中,就会变成蓝色;再浸入酸水中又会重新变红;如用清水冲洗多次又会变成紫色。这就证明红、紫和蓝色的花青紊在不同pH条件下的不同反映(它相当于一种pH指示剂)。     

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。     

三角梅苞叶色彩参数和色素含量分析及蓝色转基因受体的筛选北大核心CSCD

三角梅作为重要的观赏植物颜色繁多,但缺乏稀有的蓝色。为筛选适合的蓝色转基因受体,明确不同品种三角梅苞片吸收利用DHM(二氢杨梅素)合成甜菜色素途径竞争产物(类黄酮色素)的潜在能力,该研究对红色、白色、黄色和紫色4大花色6个品种的三角梅苞片进行离体诱导培养,测定诱导培养后苞片色彩参数及色素含量变化,并进行相关性分析。结果显示:(1)三角梅苞片红绿色相值(a*)是决定苞片呈色的主要色彩参数,其色彩主要由甜菜色素和黄酮类色素决定,并以甜菜红素的影响最大。(2)除白色品种三角梅苞片中黄酮类色素含量大于甜菜色素含量外,其余品种苞片发育中甜菜色素含量均呈上升趋势,黄酮类色素呈下降趋势。(3)甜菜色苷含量与苞片a*值呈显著正相关关系,同时与苞片黄蓝色相值(b*)呈显著负相关关系;总黄酮含量与苞片b*值呈显著正相关关系,与苞片a*值呈极显著负相关关系。(4)经DHM体外诱导培养后,苞片总黄酮含量及占比在4个品种三角梅(‘新加坡大白’、‘宝老橙’、‘中国丽人’、‘黄蝶’)中明显升高,但各品种苞片总甜菜色素含量及占比均下降,并以‘新加坡大白’苞片中总黄酮含量上升幅度最大(65.77%),含量占比变化(增加26.91%)也为6个品种中最大。(5)灰色关联度综合分析显示,白色品种‘新加坡大白’与灰色关联度分析拟定的参考品种关联度最高(0.7444),表明三角梅品种中‘新加坡大白’可考虑作为蓝色转基因三角梅的受体品种。     

植物Na+/H+逆向转运蛋白功能及调控的研究进展

Na+/H+逆向转运蛋白是一种调控Na+、H+跨膜转运的膜蛋白,对细胞内Na+的平衡和pH值的调控等活动具有重要作用。该文主要对近年来Na+/H+逆向转运蛋白功能及其调控的研究进展进行概述,着重讨论其在调控离子稳态平衡,液泡pH值大小与花色显现,以及在影响细胞,器官(叶片)发育,盐胁迫信号转导等方面的可能作用。     

榆叶梅天然色素及其稳定性研究

以新疆地产榆叶梅花为实验材料,对榆叶梅花食用色素提取时间、提取温度、物料配比进行不同组合的对比实验研究;对光、热、pH值、还原介质、氧化介质、蔗糖、防腐剂、维生素和金属离子等对色素的稳定性影响进行了研究。结果表明：榆叶梅花色一本正经不为水溶性色素属黄酮类色素。适用pH值范围较广,尤其酸性状态pH1－5最佳;蔗糖和防腐剂以及金属离子Zn^2 、Mg^2 、Ca^2 、K^ 、Na^2 对色素稳定性无不良影响;耐氧化剂与还原剂性能较差;而Fe^2 、Fe^3 、Cu^2 、Sn^2 、Pb^2 对色素稳定性有一定影响,其颜色相反发生改变。     

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。     

春小麦花培育种的遗传研究初报

春小麦是我省主要粮食作物,1987年将花药培养的一系列技术应用于育种,先后通过花药培养出一系列品系,已有品系参加省级品种区域性试验。 本文对花培育种的遗传研究表明:对植株诱导率的影响,即不同生态型、基因型F_1花药受不同年份,同时受不同生态区的不同地点,影响出愈率,分化率;供体植株基因型,以花培品系为亲本组合,其平均诱导率均高于不含花培品系的组合,说明小麦再生能力是花培育种的一个特点。不同世代供体基因型,几年来,我们彩用F_1代供体杂种,是提高诱导率和缩短育种年限的有效措施。花粉植株的遗传与变异是育种工作所注目的。     

西花蓟马对吡虫啉抗性机制的研究

为了解大规模应用吡虫啉防治西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)的抗性风险,本文研究了吡虫啉与多杀菌素和啶虫咪的交互抗性并比较了多功能氧化酶系(mixed-function oxidases,MFO)的3个组分细胞色素P450、细胞色素b5、甲氧试卤灵O脱甲基酶(methoxyresorufin O-demethylase,MROD)在西花蓟马敏感品系(S)、抗吡虫啉品系(BK)和北京田间品系(BJ)中的含量以及活性。生物测定表明北京田间品系(BJ)对多杀菌素已经产生了较高抗性(RR50=35.38),而对啶虫咪(RR50=3.05)和吡虫啉(RR50=1.82)处于敏感,交互抗性研究结果表明西花蓟马对吡虫啉与多杀菌素(RR50=1.31)和啶虫咪(RR50=3.20)无交互抗性。生化研究表明:西花蓟马抗吡虫啉品系的3个组分含量均显著高于S品系西花蓟马的含量(P<0.05),其中细胞色素P450在是S品系WFT的4.5倍,细胞色素b5含量是S品系WFT的4.23倍,MROD活性是S品系WFT的5.99倍,表明多功能氧化酶系与西花蓟马对吡虫啉的抗药性密切相关。     

基于图像RGB特征值的甘薯色素与肉色关系初步探讨

为明确甘薯色素、干率与肉色的关系,给图像RGB特征值评估甘薯色素含量提供依据,测定了甘薯240份品系的胡萝卜素含量及234份品系的花青素含量、干率和薯肉RGB颜色特征值。结果表明,甘薯胡萝卜素含量与RGB值的相关系数r=-0.913,偏相关系数为-0.872,花青素含量与RGB值的相关系数r=-0.838,偏相关系数为-0.836,说明甘薯色素含量与肉色是高度正相关的,是肉色的决定因子,但胡萝卜素与肉色关系更紧密。干率与胡萝卜素RGB值的相关系数r=0.597,偏相关系数为0.273,干率与花青素RGB值的相关系数r=-0.273,偏相关系数为0.255,说明干率与对肉色有极明显的负面影响,但是在RGB值≥200的低胡萝卜素(约含量3 mg/100 g·FW以下)群体中,干率与RGB值的偏相关系数为-0.0066(P=0.9426),干率对低胡萝卜素含量品系的肉色没有影响。采用R值、G值、B值、干率的二次多项式回归模型,RGB值≥200的低胡萝卜素群体、RGB值200的较高或高胡萝卜素群体和花青素群体的拟合方程的复相关系数R分别为0.975、0.982和0.937,说明拟合值与实测值关系十分密切。对胡萝卜素含量高于3 mg/100 g·FW的品种,拟合值能达到约90%的精确度,对胡萝卜素含量低于3 mg/100g·FW的品种,也能达到约83%的精确度,对花青素品种能达到约86%的精确度。因此,图像RGB特征值法不仅能够很好地反映甘薯品种间的色素差异,还能较精确地估测甘薯色素含量,可为甘薯早代育种的大批量样品提供便捷、客观的色素含量评估方法。     

注射用灯盏花素滴注过程中产生混浊的原因分析

目的探讨注射用灯盏花索在滴注过程中产生混浊沉淀现象的原因。为临床提供合理配伍使用依据。方法取不同批次与厂家的注射用灯盏花素,在不同输液品种、不同pH值输液及不同注射用灯盏花素浓度等条件下,观察产生的混浊现象。结果注射用灯盏花素在溶液pH值〈3．6,发生混浊的现象加快;pH值在3．6以上．发生混浊现象延迟;pH值在4．0以上,观察360min未发生混浊现象。结论引起混浊现象的主要原因是溶液的pH值．葡萄糖注射液的pH值规定范围为3．2～5．5,一般pH值在4．0以下,可在滴注过程中产生混浊现象,因此,葡萄糖注射液不宜用作灯盏花素溶解稀释溶煤,而氯化钠注射液适用于灯盏花素溶解稀释溶媒。     

盐胁迫对杨树幼苗叶片光合色素及气体交换特征的影响

以‘小胡24杨’和‘吴屯杨’为材料,研究了盐胁迫对杨树幼苗叶片光合色素及气体交换参数的影响。结果表明:短期盐处理下,2个杨树品种幼苗叶片的Chla、Chlb和Car含量都有所升高,其中,在pH值较低的盐处理下叶片光合色素的增加不明显,而pH值较高的盐处理下叶片Chla、Chlb显著增加,但pH值过高使叶片光合色素有下降趋势;气体交换参数Pn、Tr、Gs随着盐溶液pH值的升高而逐渐降低,Ls先升高后降低,Ci先降低后升高,即低pH值的盐处理下,杨树幼苗叶片光合下降的主要原因是气孔因素,而高pH值的盐处理下,叶片光合下降的主要原因是非气孔因素;相对于‘吴屯杨’,‘小胡24杨’对盐处理溶液的pH值更为敏感。     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。