蜡梅‘美人醉’花色变化过程中生理生化特性研究

该研究以成年乔种蜡梅‘美人醉’[Chimonanthus praecox(L.)Link‘Meirenzui’]5个时期(蕾期、萌动期、初花期、盛花期和末花期)的花瓣内被片为材料,考察开花过程中花瓣色度值、花色素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及其超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化,并探讨各指标之间的相关性,以揭示蜡梅花色变化过程中生理生化指标的变化特征。结果显示:(1)‘美人醉’花瓣的色度值从蕾期到末花期,花瓣红度a^(*)值急剧减小,亮度L^(*)值、黄度b^(*)值和彩度C^(*)值、色相角h°值逐渐增大。(2)在‘美人醉’开花过程中,花瓣类黄酮、花色苷、叶绿素含量逐渐减少,类胡萝卜素含量先增加后减少。(3)‘美人醉’花瓣可溶性蛋白含量在萌动期和盛花期显著下降,而可溶性糖含量在初花期降到最低值。(4)‘美人醉’花瓣PAL活性随着开花进程呈先下降后上升的趋势,而SOD活性先显著上升,后保持平稳。(5)‘美人醉’花瓣色度值与其类黄酮、叶绿素、花色苷、可溶性蛋白含量以及PAL活性均具有显著相关关系。研究表明,蜡梅‘美人醉’花色变化是花色苷、类黄酮、叶绿素共同作用的结果,但花色苷含量的变化起着最直接的作用;花瓣可溶性蛋白、SOD、PAL通过一定的生理代谢途径对花色变化起着间接的影响。     

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。     

紫茉莉开花过程中花色和花色素的变化规律

紫茉莉是我国广泛分布的庭院花卉之一,具有丰富的花色。但不同花色紫茉莉在开花过程中的花色变化规律及其呈色机制还不清楚。以紫红色、黄色和白色紫茉莉为研究对象,分别通过色差仪测定法和紫外-可见分光光度法测定了不同开花时期不同花色紫茉莉花色表型及各类色素含量,探讨了其花色和色素变化规律,揭示其呈色机制。结果表明,从花蕾期到盛开期,紫红色紫茉莉花冠由淡绿色转变为紫红色,明度L^*值和色相b^*值减小,而色相a^*值、色度C^*值和色度角h值增大,叶绿素含量逐渐下降,类胡萝卜素、花色素苷和总黄酮含量逐渐升高;黄色紫茉莉花冠由淡绿色转变为黄色,盛开期具有最高的色度C^*值、色相a^*值和b^*值,整个开花过程具有较稳定的叶绿素和总黄酮含量,同时具有较高的类胡萝卜素含量;白色紫茉莉花冠由淡绿色转变为白色,过渡期具有最高的明度L^*值、色度C^*值、色相a^*值和b^*值,整个开花过程花色素苷和总黄酮含量较低,但随着开花进程逐渐升高,而类胡萝卜素含量稳定,过渡期总叶绿素含量显著低于其他2个时期。可见,不同花色紫茉莉开花过程中花色变化规律存在差异,而其差异性与其相应的色素成分变化密切相关。     

菠萝叶片色泽、色素及抗氧化活性的关系

以菠萝22个栽培品种的叶片为实验材料,测定其5种色泽参数（L^*、a^*、b^*、c^*和h^*值）、5种色素（叶绿素、类胡萝卜素、花青苷、类黄酮和总酚）含量及3种抗氧化活性指标（ABTS、DPPH自由基和亚硝酸盐的清除能力）,并进行相关性分析。研究结果显示,色泽参数a^*和h^*值可以作为菠萝叶片指示色泽、主要色素含量和抗氧化活性变化的重要指标;菠萝叶片主要色素组成是叶绿素、类黄酮和总酚,且含有少量的花青苷,几乎不含类胡萝卜素。相关性分析结果显示,菠萝叶片类黄酮和总酚含量均与3种抗氧化活性指标极显著正相关,而叶绿素含量与其它指标相关性未达到显著水平,类黄酮和总酚是菠萝叶片抗氧化活性的主要功效成分。     

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...     

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。     

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。     

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。     

红花玉兰花色形成的初步研究

对红花玉兰不同花色花瓣中营养元素、基础代谢物、花色素苷含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、苯基苯乙烯酮黄烷酮异构酶(CHI)活性差异进行比较分析,以探讨花色形成的生理机制.结果显示:(1)随着花色的加深,全氮、硝态氮、磷、钾、游离氨基酸和可溶性蛋白含量逐渐降低,铁、锌、可溶性糖和花色素苷含量逐渐升高,PAL和CHI的活性增强.全氮、游离氨基酸、可溶性糖和花色素苷含量在不同花色花瓣中差异显著.(2)相关性分析表明,可溶性糖含量、PAL和CHI的活性与花色素苷含量变化之间呈极显著正相关;钾、锌、铁含量变化与花色素苷含量之间呈显著正相关;全氮、磷、硝态氮含量变化与花色素苷含量之间呈极显著负相关;游离氨基酸和可溶性蛋白质含量与花色素苷含量之间呈显著负相关.研究表明,全氮、游离氨基酸含量降低,可溶性糖、花色素苷含量增加可显著促进花色加深;钾、磷、锌,铁、PAL、CHI通过参与一定的生理代谢,调节花色素苷的形成而影响红花玉兰花色色调的改变.     

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。     

模拟UV-B辐射增强条件下灯盏花居群的生理差异及其遗传背景

在温室条件下,研究了模拟UV-B辐射（280～320 nm）增强对6个灯盏花居群的类黄酮、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性的影响及其种内差异,并利用ISSR分子标记技术对灯盏花居群进行遗传背景分析.结果表明：在UV-B辐射增强条件下,灯盏花D01、D53、D63和D65居群在成苗期、盛花期和成熟期的类黄酮含量均显著增加,成苗期与盛花期MDA含量显著降低;而D47和D48居群3个生育期的MDA含量和盛花期类黄酮含量均显著增加,成熟期显著降低.D01居群3个生育期的POD、APX活性,成苗期、盛花期CAT活性与盛花期SOD活性均显著升高;D47居群3个生育期的SOD、CAT和APX活性,成熟期POD活性显著下降;D48居群3个生育期的POD、APX活性,成苗期、成熟期的SOD活性均显著下降;D53居群成苗期和盛花期SOD、APX活性,盛花期CAT活性显著增加;D63居群3个生育期的SOD、POD和APX活性均显著上升;D65居群除成熟期的CAT和APX活性没有显著变化外,3个生育期的4种抗氧化酶活性均显著上升.灯盏花居群对UV B辐射增强的响应有明显的种内差异,D01、D53、D63和D65为UV耐性居群,而D47和D48居群的UV敏感性较高.灯盏花居群不同生育期对UV-B辐射的响应为盛花期>成苗期>成熟期.居群间的遗传多样性差异明显,在遗传距离为0.11的水平上,可将D01、D53、D63和D65居群归为一类,D47和D48居群为另一类,这与根据生理响应指数判断的UV耐性与敏感居群的结果基本一致.     

高温对水稻开花期剑叶抗氧化酶活性及基因表达的影响

以杂交水稻‘Ⅱ优838’为研究材料,检测了高温胁迫下‘Ⅱ优838’开花期剑叶中叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性及SOD、CAT、POD基因的表达水平。结果显示,高温胁迫使‘Ⅱ优838’剑叶中叶绿素含量及叶绿素a和叶绿素b含量的比值(Chl a/Chl b)降低且下降幅度显著低于‘冈优725’(对照);SOD和POD活性增高且增幅显著大于‘冈优725’,但CAT活性降低且降幅显著小于‘冈优725’;热胁迫使‘Ⅱ优838’剑叶中SOD、CAT和POD基因的表达量显著增加。说明‘Ⅱ优838’在开花期遭遇高温胁迫后能保持较高的光合效率,并通过提高抗氧化保护酶的基因表达水平以维持较高的活性来应答高温胁迫,这为深入剖析水稻高温胁迫下的生理反应和适应机理提供了参考。     

粉红珙桐叶片呈色相关生理特性的季节变化

以四川省珙县王家镇同一生境下不同季节的粉红与绿叶珙桐叶片为试材,对其色素含量、渗透调节物质含量及相关酶活性进行测定,分析其季节性变化规律,从生理角度探寻影响珙桐叶片呈色的关键因素,以期为粉红珙桐的选育和合理栽培提供理论依据和技术参考。结果显示:(1)粉红珙桐叶片花色苷含量在春夏秋季均极显著高于绿叶珙桐,在夏季时含量最低;粉红珙桐叶片总叶绿素含量在夏季和秋季极显著低于绿叶珙桐,从春季过渡至秋季过程中逐渐上升;两者的类胡萝卜素和类黄酮含量差异不明显且在季节间较平稳。(2)粉红珙桐叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量略高于绿叶珙桐,夏季时达到最高;其脯氨酸含量也高于绿叶珙桐,且从春季到秋季缓慢上升。(3)粉红珙桐叶片苯丙氨酸解氨酶活性(PAL)、苯基苯乙烯酮黄烷酮异构酶(CHI)和超氧化物歧化酶活性(SOD)都显著高于绿叶珙桐,过氧化物酶(POD)活性则相反;从春季到秋季过程中,两种珙桐叶片PAL活性先减弱后增强,其POD和SOD活性则先增强后减弱,但粉红珙桐CHI活性逐渐减弱,绿叶CHI活性则先上升后下降。(4)粉红珙桐叶片花色苷含量与叶绿素含量、可溶性蛋白含量以及CHI、POD和SOD活性呈显著负相关关系。研究表明,叶片花色苷含量的增加和叶绿素含量的减少是粉红珙桐呈色的决定因素,CHI、SOD和POD活性是调节花色苷降解速率的关键酶。     

Regulation of gene expression involved in flavonol and anthocyanin biosynthesis during petal development in lisianthus (Eustoma grandiflorum)

To elucidate gene regulation of flower colour formation, the gene expressions of the enzymes involved in flavonoid biosynthesis were investigated in correlation with their product during floral development in lisianthus. Full-length cDNA clones of major responsible genes in the central flavonoid biosynthetic pathway, including chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone 3-hydroxylase (F3H), flavonoid 3',5'-hydroxylase (F3'5'H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidin synthase (ANS), and flavonol synthase (FLS), were isolated and characterized. In lisianthus, the stage of the accumulation of flavonols and anthocyanins was shown to be divided clearly. The flavonol content increased prior to anthocyanin accumulation during floral development and declined when anthocyanin began to accumulate. CHS, CHI, and F3H were necessary for both flavonol and anthocyanin biosynthesis and were coordinately expressed throughout all stages of floral development; their expressions were activated independently at the stages corresponding to flavonol accumulation and anthocyanin accumulation, respectively. Consistent with flavonol and anthocyanin accumulation patterns, FLS, a key enzyme in flavonol biosynthesis, was expressed prior to the expression of the genes involved in anthocyanin biosynthesis. The genes encoding F3'5'H, DFR, and ANS were expressed at later stages, just before pigmentation. The genes responsible for the flavonoid pathways branching to anthocyanins and flavonols were strictly regulated and were coordinated temporally to correspond to the biosynthetic order of their respective enzymes in the pathways, as well as in specific organs. In lisianthus, FLS and DFR, at the position of branching to flavonols and anthocyanins, were supposed to play a critical role in regulation of each biosynthesis.     

Changes of antioxidant enzyme and phenylalanine ammonia-lyase activities during Chimonanthus praecox seed maturation

Changes in peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activities were studied during Chimonanthus praecox seed maturation. According to our findings the protein content increased steadily from 8 to 12 weeks after flowering, and thereafter decreased significantly. Similarly, SOD and POD activities increased gradually up to 12 weeks after flowering and then declined. PAL activity declined gradually during seed maturation. CAT activity, however, showed no changes during seed maturation. By means of polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), SOD and POD isoenzymes were observed during seed maturation. The staining intensities of SOD and POD isoenzymes correlated well with SOD and POD activities as obtained by an assay in solution. These findings suggest that POD, SOD and PAL may be involved in the growth and development during Chimonanthus praecox seed maturation.     

Engineering of flower color in forsythia by expression of two independently-transformed dihydroflavonol 4-reductase and anthocyanidin synthase genes of flavonoid pathway

Flower color was modified in forsythia (Forsythia x intermedia cv Spring Glory) by inducing anthocyanin synthesis in petals through sequential Agrobacterium-mediated transformation with dihydroflavonol 4-reductase from Antirrhinum majus (AmDFR) and anthocyanidin synthase from Matthiola incana (MiANS) genes. This is the second report of flower color modification of an ornamental shrub after rose, and the first time an ANS gene is used for this purpose. Double transformants (AmDFR+MiANS) displayed a novel bronze-orange petal color, caused by the de novo accumulation of cyanidin-derived anthocyanins over the carotenoid yellow background of wild type (wt), and intense pigmentation of vegetative organs. Transformation with single genes (either AmDFR or MiANS) produced no change in flower color, showing a multistep control of late anthocyanin pathway in petals of forsythia. Analysis of relevant late flavonoid pathway genes – an endogenous flavonoid glycosyltransferase (FiFGT) and transformed DFR and ANS genes – showed appropriate expression in flower organs. Functional characterization of FiFGT expressed in E. coli revealed its ability to metabolize both flavonols and anthocyanidin substrates, a prerequisite for effective anthocyanin accumulation in petals of plants transformed with constructs leading to anthocyanidin synthesis. Biochemical analyses of flavonoid compounds in petals and leaves showed that, besides anthocyanin induction in petals of double transformants, the accumulation pattern of flavan-3-ols was quantitatively and qualitatively modified in petals and leaves of transformants, in agreement with the most recent model proposed for flavan-3-ol synthesis. On the other hand, phenylpropanoid, flavone and flavonol pools were not quantitatively affected, indicating a tight regulation of early flavonoid pathway.     

龙眼果实采后失水果皮褐变与活性氧及酚类代谢的关系

研究了(10±1)℃和50%相对湿度贮藏条件下"福眼"龙眼果实果皮褐变与活性氧和酚类代谢的关系.结果表明,采后失水导致龙眼果实果皮褐变,果皮活性氧清除酶SOD、CAT、APX、GR活性和内源抗氧化物质AsA、GSH含量下降,O-2产生速率和MDA含量增加,细胞膜透性迅速增大;PPO和POD活性增加,总酚和类黄酮含量明显下降.据此认为,果皮褐变可能是细胞的活性氧代谢失调,细胞膜结构破坏,使PPO、POD与酚类物质(含类黄酮)接触、酚类物质氧化的结果.