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...     

高等植物花色苷在液泡中的存在状态及其着色效应

综述了花色苷被摄入液泡的原因、花色苷在液泡中的存在状态及其对植物细胞的着色效应。花色苷在植物细胞质中合成后转运到液泡里是为了解除其对蛋白质和DNA等细胞功能分子的毒性。花色苷的液泡区隔化是花色苷在植物细胞中发挥正常功能的前提。在大多数植物中,花色苷在绝大多数情况下完全溶解在液泡里。但是,花色苷也能在液泡里形成颗粒,这些颗粒可以划分为花色苷体和花色苷液泡包涵体两类。花色苷体由膜包裹,其形成是液泡中小的有色囊泡逐渐合并的结果,发育完全的花色苷体为典型的球状、具比液泡更深的红色;液泡里的花色苷体具高密度,呈现为含高浓度花色苷的不溶性小球;花色苷体的存在可导致液泡的强烈色彩。花色苷液泡包涵体可能具备蛋白质基质,既无膜包裹又无内部结构,其形成是转运进液泡的花色苷与蛋白质基质结合的结果;液泡里的花色苷液泡包涵体形状不规则,象果冻;在花色苷液泡包涵体中,花色苷可能通过氢键连接于蛋白质基质的一个有限空间位点;花色苷液泡包涵体被认为是液泡中花色苷的"陷阱",优先摄取花色素3,5-二糖苷或酰化的花色苷;花色苷液泡包涵体的存在可增加液泡色彩的强度并导致"蓝化"。     

反义RNA 技术在花色育种中的应用

反义RNA技术是用反义RNA链去抑制靶基因的活性, 从而达到对目的基因调控的一项分子生物学技术。该项技术应用于观赏植物的花色育种已有16年的历史并且取得了一定的成就。到目前为止, 已经利用该技术对14种花卉花色形成过程中的3大类基因进行了正义和反义导入, 获得了花色改变的转基因植株。本文简要回顾了反义RNA技术的产生与发展, 并在介绍花色形成的分子生物学的基础上, 综述 了国际园艺育种中利用反义RNA技术调控花色基因表达的研究进展, 以期为花色改良的分子育种提供参考资料。     

反义RNA技术在花色育种中的应用

反义RNA技术是用反义RNA链去抑制靶基因的活性,从而达到对目的基因调控的一项分子生物学技术.该项技术应用于观赏植物的花色育种已有16年的历史并且取得了一定的成就.到目前为止,已经利用该技术对14种花卉花色形成过程中的3大类基因进行了正义和反义导入,获得了花色改变的转基因植株.本文简要回顾了反义RNA技术的产生与发展,并在介绍花色形成的分子生物学的基础上,综述了国际园艺育种中利用反义RNA技术调控花色基因表达的研究进展,以期为花色改良的分子育种提供参考资料.     

水稻种子花色苷形成及其对稻谷储藏特性的影响

花色苷是有色稻种皮和颖壳里呈现颜色的主要物质,属于类黄酮类物质,具有抗氧化性。本研究围绕水稻种子形成过程中花色苷含量的变化以及其对稻谷储藏特性变化的影响,探讨花色苷在稻谷储藏中延长种子寿命的作用。结果显示:选取的3个品种中,水稻种子的花色苷形成主要在发育初期,随着颖果体积的增大,颖果花色苷的含量会逐渐降低,而颖壳的花色苷含量变化不显著,将种子进行人工老化后,仍只有颖果的花色苷含量出现下降的趋势,表明种子在老化过程中颖壳的花色苷不参与抗老化的各项代谢反应。老化种子SOD活性分析显示,花色苷含量低的中籼9311可能是通过SOD酶活性增加,削减高温高湿胁迫对种子衰老的影响;由稻谷感染霉菌情况显示在3个水稻品种中,花色苷含量高的品种的抗霉菌能力要稍优于花色苷含量低的品种。但综合来看,花色苷含量高低并不是决定种子寿命的主要因素。     

转座子在观赏植物嵌合花色形成中的应用

介绍了转座子与嵌合花色形成的关系以及用基因工程操作改良花色的方法,着重介绍采用转座子构建特殊表达载体,随机激活花色合成的基因产生嵌合花色的技术和前景.     

用基因工程方法改变花的颜色

介绍了花色形成途径及主要影响因素,用基因工程手段改变花色的主要策略及技术,并探讨了用基因工程方法改变花色的应用前景。     

植物花色苷生物合成酶类的亚细胞组织研究进展

花色苷类化合物是类黄酮合成途径的有色末端产物,其合成需要多种酶类催化完成.花色苷生物合成的相关酶在细胞质中被组织成与膜联系的多酶复合体,该复合体对于花色苷生物合成途径的整个效率、专一性和调节具有重要意义.本文对植物花色苷生物合成相关酶的亚细胞定位、所形成的复合体的模型及其存在问题进行了综述.花色苷生物合成多酶复合体的建立将有助于演绎出一个关于细胞代谢的新“三维观”,可为花色苷生产的代谢工程的理性调控创造更有效的手段.     

FMMU白化豚鼠免疫学特性研究

目的　通过测定补体含量、免疫球蛋白含量、淋巴细胞的转化率及红细胞免疫功能 ,比较FMMU白化豚鼠和花色豚鼠的免疫学特性。方法　利用自动生化分析仪测定FMMU白化豚鼠和普通花色豚鼠的免疫球蛋白含量 (IgG、IgA、IgM)、C3、C4含量及总补体水平 ;利用淋巴细胞转化实验测定淋巴细胞的转化率 ;利用红细胞免疫复合物 (immunocomplex ,IC)花环形成试验测定两种豚鼠红细胞免疫粘附功能。结果　FMMU白化豚鼠血清中免疫球蛋白含量 (IgG、IgA、IgM)、C3、C4含量及补体总活性均显著低于花色豚鼠 ;FMMU白化豚鼠淋巴细胞转化率比花色豚鼠略低 ;FMMU白化豚鼠红细胞C3bR花环形成率与花色豚鼠差异无显著性 (P >0 0 5 )。而RBC IC花环率显著低于花色豚鼠 (P <0 0 5 )。结论　封闭群FMMU白化豚鼠具有独特的免疫学特性 ,总体免疫学功能低于花色豚鼠。     

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。     

我国观赏花卉品质形成的功能基因研究进展

花色、花香、花形和花期等品质性状与花卉商品价值体现有着直接的关系, 花卉品质形成相关的功能基因研究十分重要。该文综述了近10年来我国观赏花卉品质形成相关的功能基因研究成果, 以期为花卉分子育种研究提供理论参考。     

花卉花色基因工程的研究现状及存在问题

与传统的花卉育种手段相比 ,基因工程育种具有周期短、目的性强等优点 ,因而成为近年来花卉育种的重要手段之一。花色是花卉育种的一个重要性状 ,自1987年首次通过基因工程方法获得了改变花色的转基因矮牵牛以来 ,花卉花色育种进入了分子时代。简要介绍了近年来国内外花卉花色基因工程及花器官特异表达启动子的研究进展及应用前景。     

花色多样性与变异的研究进展

花的颜色不仅在不同物种之间有着丰富的多样性,同一物种的不同居群或个体之间也有着花色的多态性,同一花中的不同器官甚至同一类型的器官也有颜色差异。了解花色多样性的形成和维持机制,有助于揭示花的演化。经典的观点认为,花色是植物提供给传粉者的视觉信号,能促进传粉和提高觅食效率。在分析花色多样性的基础上,本文介绍了4种不同的研究方法,并论述了当前解释花色多样性的3个主要假说。提出今后的研究有必要结合系统发育的分析方法,综合考虑传粉者、植食动物、物理环境等多个因子的选择作用,才能深入理解花色的多样性与演化。     

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.     

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。     

Molecular signatures of selection on reproductive character displacement of flower color in Phlox drummondii

Character displacement, which arises when species diverge in sympatry to decrease competition for resources or reproductive interference, has been observed in a wide variety of plants and animals. A classic example of reproductive character displacement, presumed to be caused by reinforcing selection, is flower‐color variation in the native Texas wildflower Phlox drummondii. Here, we use population genetic analyses to investigate molecular signatures of selection on flower‐color variation in this species. First, we quantify patterns of neutral genetic variation across the range of P. drummondii to demonstrate that restricted gene flow and genetic drift cannot explain the pattern of flower‐color divergence in this species. There is evidence of extensive gene flow across populations with different flower colors, suggesting selection caused flower‐color divergence. Second, analysis of sequence variation in the genes underlying this divergence reveals a signature of a selective sweep in one of the two genes, further indicating selection is responsible for divergence in sympatry. The lack of a signature of selection at the second locus does not necessarily indicate a lack of selection on this locus but instead brings attention to the uncertainty in depending on molecular signatures to identify selection.     

花色改变的分子机理研究

自1987年世界首例成功运用转基因技术改造矮牵牛花色以来,花色改造基因工程技术不断展现它在培育新花色品系上的无穷魅力。综述了观赏植物花色素的种类、花色素苷的生物合成途径;关键酶的种类;基因工程改变花色的原理和策略以及花色改良方面的研究进展。     

Metabolic Engineering to Modify Flower Color

Thanks to the rapid progress in molecular biology of flavonoidbiosynthesis and plant transformation, it has become feasibleto modify the pathway and flower color through genetic engineering.One of the advantages of molecular breeding is that flower colorcan be specifically modified without changing the other characteristicsof the targeted variety. Novel flower color varieties such asbrick-red petunias and violet carnations have been successfullymade by expression of heterologous flavonoid genes. Flavonoidmetabolic engineering has and will give new perspectives inplant molecular biology besides its industrial application. (Received August 26, 1998; Accepted October 9, 1998)     

Flower color modulations of Torenia hybrida by downregulation of chalcone synthase genes with RNA interference

Suppression of biosynthetic genes involved in flower color formation is an important approach for obtaining target flower colors. Here we report that flower color of the garden plant Torenia hybrida was successfully modulated by RNA interference (RNAi) against a gene of chalcone synthase (CHS), a key enzyme for anthocyanin and flavonoid biosynthesis. By using each of the coding region and the 3'-untranslated region of the CHS mRNA as an RNAi target, exhaustive and gene-specific gene silencing were successfully induced, and the original blue flower color was modulated to white and pale colors, respectively. Our results indicate that RNAi is quite useful for modulations of flower colors of commercially important garden plants.