植物花瓣呈色机理及花色分子育种

植物花瓣呈色的主要化学物质包括类黄酮/花青素苷、类胡萝卜素和甜菜色素。其中类黄酮/花青素苷是分布最广泛的色素,决定大多数植物花瓣的呈色;类胡萝卜素在一些植物黄色至橙红色花瓣中起着作用;而甜菜色素主要存在于石竹目植物,包含甜菜红素和甜菜黄素。目前,关于色素生物合成的分子网络已被解析,主要由一系列结构基因控制;一些与色素合成相关的调控因子在很多植物中被鉴定发现。另外,基于外源基因表达或内源基因编辑的分子育种在一些观赏植物的花色改良中被成功应用。本文系统性总结了植物中3种类型色素合成的分子基础、调控机制及分子育种应用等方面的研究进展;将有助于提高我们对植物色素合成分子调控网络的认识,并以期为今后开展花色分子设计育种提供理论支持。     

蓝亚麻花瓣中类黄酮化合物及代谢途径分析

花色是观赏植物重要的观赏性状之一,而类黄酮是其主要的呈色物质。该研究以蓝亚麻花瓣为研究对象,将蓝亚麻开花过程分为5个阶段,并用高效液相色谱—光电二极管阵列检测技术(HPLC-PAD)和高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱连用技术(HPLC-ESI-MS)分析不同开花阶段花瓣中类黄酮化合物的成分和含量。结果表明:蓝亚麻花瓣中积累飞燕草素苷、矢车菊素苷和锦葵素苷,未检测到天竺葵素苷,其中以酰基化的飞燕草素苷为主要呈色物质;而总花青素苷含量在第2阶段达到最高。根据花青素苷终产物和类黄酮中间代谢产物推定了蓝亚麻花瓣中类黄酮代谢途径,其中以F3'5'H所引导的分支途径占优势,其主要原因可能是F3'5'H酶活高于F3'H。     

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。     

矮牵牛新种质的花色表型及花色素分析

以27个上海交通大学自育矮牵牛新种质为研究材料,对花色这一重要观赏性状及其花色素进行了系统研究。用RHSCC比色和色差仪测色方法描述了矮牵牛的花色表型,通过特征显色反应初步判断了矮牵牛的花色素类型,以标准曲线法和pH示差法等方法测定了矮牵牛3类花色素的含量。研究表明：这27个矮牵牛种质的花色可归于5个色系,以紫红色和红色为主;矮牵牛花色在CIELab表色系统中分布较广,而且不同色系花色参数的区分度较大。矮牵牛花瓣中含有类黄酮和花色苷,不含或含少量类胡萝卜素。13个被测种质的花瓣类黄酮含量在2.5～12.2 mg·/g–1 ·FW之间,花色苷含量在0.08～3.88 mg·g–1 FWmg/g·FW之间,而类胡萝卜素在矮牵牛花瓣中含量很低,远远低于类黄酮含量,在7个被测种质中,最高仅为0.216 mg·g–1 FWmg/g·FW,最低为0.004 mg·g–1 FWmg/g·FW。以上结果显示,5个色系矮牵牛所含花色素种类不尽相同,含量也有明显差异,其中紫红色系和红色系花瓣大多不含或含极少量类胡萝卜素,黄色系、白色系和紫色系花瓣的类黄酮含量较高,紫色系和紫红色系花瓣花色苷含量较高。     

建兰花色形成的分子调控机理研究

为探究建兰花色形成的分子调控机理,该研究以同株建兰黄绿色、红色花瓣为实验材料,采用高通量Highseq测序技术进行转录组文库构建,从基因水平探索花色物质的合成代谢通路及关键调控基因的转录活性。结果表明:(1)转录组测序共获得131 110 030条过滤序列(Clean Reads)、106 479条单基因(Unigenes),通过NR、GO、COG、KEGG等公共数据库比对,获得了29 748个有注释信息的Unigenes。(2)建兰黄绿色花瓣与红色花瓣中包括20个类黄酮合成代谢相关差异表达基因,与黄绿色建兰花瓣相比,红色花瓣中776个基因转录表达量上升,589个基因转录表达量下降,在KEGG数据库被注释到93条代谢通路,涉及6条类黄酮合成代谢相关的途径,共20个差异表达基因(83Unigenes)。(3)QRT-PCR分析显示,所选20个基因在建兰2种颜色花瓣中的表达量比值趋势与转录组FPKM比值趋势一致,表明该研究获得的转录组数据具有较高的参考价值;其中分支酸、苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸4-羟化酶、4-香豆酸:辅酶A连接酶基因表达上调,有利于类黄酮前体积累;查尔酮合成酶、二氢黄酮醇还原酶、花青素合成酶基因在黄绿色花瓣中几乎不表达,在红色花瓣中表达明显上调,可能与建兰花色形成相关。     

紫花含笑花被呈色过程中色素含量与超微结构的变化特征

为了探究色素含量以及细胞结构在紫花含笑花被呈色过程中的作用机理,该研究以绿色和紫色花被为材料,测定其花被色素含量,运用逐步回归方程分析花被呈色与色素含量的关系,采用石蜡切片及超薄切片技术观察花被细胞超显微结构变化。结果表明:(1)在紫花含笑花被呈色过程中,紫色花被表面明度L~*值降低,a~*值上升,b~*值降低;花被花青素苷的积累量以及类胡萝卜素和类黄酮等含量增加,同时伴随着叶绿素的降解及其含量降低。(2)a~*与花青素、类黄酮、类胡萝卜素等色素含量以及花青素/类黄酮、花青素/叶绿素呈显著正相关关系,b~*与叶绿素含量和花青素/类胡萝卜素呈显著正相关关系。(3)在细胞结构上,随着花被由绿转紫,其上表皮细胞由扁平型向圆锥凸起型变化,单个细胞长宽比增大,细胞垂周壁出现褶皱,紫色花被上表皮结构向增加入射光吸收面积变化;液泡体积增大与叶绿体向有色体转化是主要的细胞器变化。研究发现,花被呈色是多因素作用的结果,花青素含量的产生与积累以及类胡萝卜素和类黄酮等含量增加辅助增色可能是紫花含笑呈紫色的主要原因,同时细胞超微结构表现为液泡体积增大,叶绿体向有色体转化。     

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...     

二乔玉兰开花过程中花色变化的生理生化机制

以4年生二乔玉兰不同花期外层花瓣为试材,测定其在开花过程中花瓣色度值、花色苷、类黄酮、可溶性糖含量、细胞pH值以及相关酶活性的变化,以探讨二乔玉兰花色呈色机理。结果显示:(1)随着花期的推移,苯丙氨酸解胺酶(PAL)和查尔酮异构酶(CHI)活性逐渐减弱,细胞pH值逐渐变大,可溶性糖、花色苷、类黄酮含量不断降低,而花瓣明亮度增强,红色度以及彩色度减弱,且不同花期各参数值之间差异显著。(2)花瓣可溶性糖含量、PAL和CHI的活性与其花色素苷、类黄酮含量变化之间呈显著正相关关系,花瓣pH值的变化、明亮度L*值与花色素苷、类黄酮含量之间呈显著负相关,色相值a*与花色苷含量的变化呈显著正相关。研究表明,二乔玉兰花瓣花色苷和类黄酮含量的高低可以影响其花色的深浅,可溶性糖含量、PAL和CHI活性、细胞pH通过参与一定的生理代谢来调节花色素的形成,进而引起二乔玉兰花色色调的改变。     

滇山茶狮子头及其芽变品种大玛瑙间花色差异分析

滇山茶是世界著名观赏花木,花色是其重要的观赏性状。滇山茶狮子头花色为深红色,而其芽变品种大玛瑙是滇山茶中唯一红白双色的名贵品种,极具观赏价值。以上述2个品种为研究材料,采用RHSCC比色卡比色法和色差仪测定2个品种滇山茶花蕾期和盛花期花瓣的花色表型,并基于转录组与代谢组分析挖掘呈色相关的关键代谢物及关键基因。花青素靶向代谢分析表明,在滇山茶2个品种中共鉴定出28种花青素代谢物,其中狮子头与大玛瑙红色区域花瓣间没有差异代谢物,狮子头与大玛瑙白色区域花瓣间的关键差异代谢物为矢车菊素-3-O-桑布双糖苷、原花青素B2、原花青素B3、阿福豆苷,大玛瑙花瓣的红白区域关键差异代谢物为矢车菊素-3-O-桑布双糖苷、原花青素B2、阿福豆苷。转录组KEGG分析结果表明,苯丙醇生物合成和类黄酮生物合成途径与大玛瑙红白双色花瓣的形成有关;植物激素信号转导和昼夜节律-植物途径与滇山茶花色芽变有关。转录代谢联合分析共筛选出与滇山茶呈色高度相关的差异表达基因共17条,包括4条CHS、3条HCT、2条F3′H、1条LAR、5条MYB和2条b HLH。本研究结果对进一步揭示花色芽变育种具有一定的参考意义。     

遮荫对不同色系月季发育过程中花色变化的影响

该研究分别以蓝紫、红、黄色系月季品种‘微蓝’、‘梅朗口红’和‘朝圣者’为材料,将其置于正常光照(CK)、遮光25%(S_Ⅰ)和遮光50%(S_Ⅱ) 条件下培养,测量花瓣6个发育阶段的CIE值、pH值以及总类黄酮、总花青苷含量,并分析了各品种不同遮荫处理下测定参数间的相关性,探讨遮荫对不同色系月季发育过程中花色变化的影响。结果表明：(1)遮荫处理会导致‘微蓝’花瓣着色变浅、亮度增加,S_Ⅱ处理下花瓣的蓝度积累最多,适当遮荫以利于其花瓣显蓝;‘朝圣者’在S_Ⅰ处理下花瓣颜色稳定,且色度积累与CK相似,S_Ⅱ条件下花瓣颜色波动较大,但在盛花期饱和度最高;S_Ⅰ处理下对‘梅朗口红’花瓣颜色影响较小,S_Ⅱ处理下花瓣红度减少、黄度增加,且色彩波动较大,大量遮荫会导致‘梅朗口红’花瓣红色变浅、花瓣泛黄。(2)遮荫可以通过影响‘微蓝’花瓣pH值,进而影响其花色苷稳定性,最后在花色苷和pH的协调作用下,使其花瓣显蓝紫色;适当遮荫提高了‘梅朗口红’花瓣pH与色彩间的相关性,同时花青苷积累量减少、类黄酮增多,导致花瓣红色变浅、泛黄;遮荫会引起‘朝圣者’花瓣pH与类黄酮的协同作用,进而使其黄色和彩度加深。研究发现,遮荫对不同色系月季发育过程中花色变化的影响存在显著差异,遮荫50%提高了蓝紫色和黄色品种月季的观赏性,但降低了红色月季的观赏性;遮荫25%对3个品种月季观赏性的影响较小。     

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。     

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。     

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。     

花色与色素

花色与色素苏焕然（哈尔滨师范大学生物系,１５００８０）栾宏＃（黑龙江富裕县教委）１色素的种类花色和色素的种类都非常多,科学家把各种色素分成类胡萝卜素,类黄酮和花青素三大类。类胡萝卜素是含有红色,橙色及黄色在内的一大类色素类群。不仅花瓣中含有这类色素,...     

高等植物二氢黄酮醇4-还原酶基因研究进展

花青素苷是影响植物花瓣呈色的重要色素,而花色是决定花卉观赏价值和商业价值的一个重要因素。在花青素苷的生物合成过程中,二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）是花青素苷生物合成下游途径中的第一个关键的酶。因此,DFR在高等植物花色的形成过程中发挥极其重要的作用,是形成花青素苷的一个非常重要的调控点。DFR对3种二氢黄酮醇底物具有选择特异性,但决定DFR底物特异性的分子机制目前仍不十分清楚。该文简单概述了花青素苷生物合成途径及其转录调控机制,并结合作者的工作重点综述了DFR的底物特异性以及克隆的DFR基因在植物基因工程中的应用。     

月季花发育过程中花色变化的生理生化研究

以月季‘仙境’为材料,观测其正面和反面花瓣在开花过程中6个阶段的颜色和其花色的L*、a*、b*、C*、h*值变化,花瓣组织结构,以及pH值、花色素含量、类黄酮含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量,探讨月季花色的呈色机理。结果显示:(1)半开期时,花瓣正面红色最深,花色苷、类黄酮、可溶性糖含量最高,而可溶性蛋白含量则在盛开期时达到最高。(2)pH越小时,花瓣红色越深,而且pH值小范围内的变动,就能导致花色的改变。(3)花色素大部分集中分布在上表皮,并且上表皮呈圆锥形小突起、下表皮为扁平状,故上表皮花色深于下表皮,亮度小于下表皮。(4)a*正面与pH值、花色苷和可溶性糖含量呈正相关关系;a*反面与L*正面、L*反面、b*反面呈正相关关系;L*正面与b*正面、L*反面与b*反面呈极显著负相关关系。(5)众多影响花色呈现的因素中,正面(反面)花色主要是受到花色素苷(L*反面)的直接作用,其他因素则通过影响花色素苷(L*反面)间接影响花色的呈现。     

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…     

菊花不同花色品种中花青素苷代谢分析

应用高效液相色谱和多级质谱联用技术(HPLC-ESI-MSⁿ), 分析菊花(Chrysanthemum × morifolium)白色、粉色、红色、紫色、红紫色和墨色6个色系共计82个品种中花青素苷合成过程的中间产物和最终产物, 发现从白色、粉色、红色、紫色、红紫色到墨色花青素苷含量快速增加, 分别为4.68、111.60、366.89、543.56、1 220.36和2 674.95 μg·g^–1, 不同色系间花青素苷的含量差异显著(P<0.01), 花青素苷含量越高花色越深; 墨色菊花品种中总类黄酮含量显著高于其它花色品种(P<0.01), 其它不同色系间总类黄酮含量差异不显著(P>0.05); 随着菊花花色变深, 从柚皮素分支到圣草酚的代谢流, 以及从圣草酚分支到矢车菊素苷的代谢流比例增加。花青素苷成分分析发现: 菊花中只含有矢车菊素苷类化合物。根据花青素苷代谢成分分析结果绘制了菊花中花青素苷代谢路径图, 即在菊花类黄酮代谢途径中只存在矢车菊素苷代谢分支途径;菊花不同色系在柚皮素和圣草酚2个关键代谢分支点上向不同方向代谢流的分配比例不同, 造成花青素苷产物含量不同,导致不同花色。以上研究结果为菊花花色改良的分子育种提供了理论依据。     

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。