植物花色形成及其调控机理

综述了植物花色的表现、起源与进化、功能及其调控机制。植物花色主要表现为单色、变色和杂色,是长期进化的结果,主要功能是指示传粉者和保护花器官。花色素主要包括类黄酮、类胡萝卜素和生物碱。花色素的存在及其变化是植物花色表现的化学机制,色素在花瓣中的空间分布及其对光的作用是花色表现的解剖学和光学机制,细胞液pH值、花发育阶段和植物激素是花色表现的植物生理学机制。传粉者、真菌侵染、机械损伤、园艺措施、光、温度、水分、矿质营养和糖等是影响花色的外部因素。花瓣彩斑主要由基因突变或病毒入侵而形成。     

植物花色的表现机理

从植物花色表现的化学机制、解剖学和光学机制、生理学机制以及基因控制或病毒侵染等方面阐述了植物花色的机理。花色素的存在及其变化是植物花色表现的化学机制,色素在花瓣中的空间分布及其对光的作用是花色表现的解剖学和光学机制,细胞液pH值、花发育阶段和植物激素是花色表现的植物生理学机制,基因控制或病毒侵染引起花色变异。     

基因如何调控花色

花的颜色是决定花观赏价值的一个重要因素,人们奢望己久的蓝色月季花和玫瑰花等奇异 花卉,至今在市场上不能寻找到,而对于它们的需求却越来越强烈。传统的杂交育种培育了 大量观赏植物的新品种,但在自然条件下植物变异频率比人类需求小得多,且在改变某一性 状的目标育种中,难免伴随着其他性状的改变。人工诱变虽然可以提高诱变频率,但盲目性 比较大。与传统育种方法相比,基因工程技术育种则具有独特的优势：它可以定向修饰花卉 的特定目标性状而不丧失原有其它性状,通过抑制或导入外源花色素基因可使花卉的颜色向 人们预期的颜色转…     

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。     

植物叶发育调控机理研究的进展

在植物的营养生长阶段,叶原基从植物地上部分顶端分生组织的周边区形成,在一系列细胞分裂和分化程序的指导下,最终发育成叶。近年来,通过遗传学和分子生物学研究已经鉴定和克隆了一批参与叶发育调控的关键基因,植物激素在叶原基的诱导和叶形态建成中也起十分重要的作用。目前这个领域的主要研究工作是鉴定调控叶发育的新基因并且解释叶调控基因之间的相互作用,同时了解基因调控和植物激素作用之间的关系。     

植物贮藏蛋白体的形成与发育及其调控

植物贮藏蛋白体由质体、内质网及液泡发育而来。贮藏蛋白体的形成和发育受贮藏蛋白质组分,蛋白质多肽携带信号,植物凝集素及一些细胞器的调控。贮藏蛋白体是由单层膜包围的亚细胞结构,其主要成份是贮藏蛋白质,植酸、植物凝集素,一些酶及无机离子如K~+Mg~(2+)等。贮藏蛋白体的形成与发育研究受到了人们的注意。本文将介绍一些这方面的进展。一、贮藏蛋白体的形成与发育贮藏蛋白体被认为是由质体,内质网和液泡发育而来,更多的资料支持后两种观点。 1、质体Graham发现玉米贮藏蛋白体形成与细胞质膜有关,这些蛋白体有双层膜结构。Morton将它们称为蛋白质体。分离的蛋白质体能在体外合成贮藏蛋白质,     

植物细胞周期及其调控

概述了植物细胞周期的特点及其调控.     

逆境胁迫下植物体内活性氧代谢及调控机理研究进展

活性氧(reactive oxygen species, ROS)在植物生长发育中扮演着十分重要的角色。适当浓度的ROS是植物所必需的,而在逆境胁迫下ROS会大量积累,从而抑制植物的生长发育甚至杀死植物。为了维持体内ROS的动态平衡,植物进化出了一系列的ROS产生及清除机制。本文对近年来植物在逆境下的ROS产生、清除及其调节机制的研究进展予以综述,重点介绍转录及翻译后水平的ROS清除及其调节机制,并对植物ROS代谢及调控机理的研究提出了进一步展望。     

植物花色呈现的生物化学、分子生物学机制及其基因工程改良

文章综述了植物花色基因工程改良的前提、策略和特殊性。植物主要花色色素类黄酮、类胡萝卜素的合成途径和相关酶的基因表达已基本研究清楚,关键酶的基因已被克隆。花色的基因工程改良遵循一般植物基因工程规律,而且是系统工程,要求花器官特异性启动子,基本策略为抑制关键酶的基因表达、导入调节基因或新的外源基因。花色基因工程可能成为获得雄性不育的方式之一,应与传统育种技术有机结合,当然也存在安全性问题。     

植物叶色形成调控机制研究进展

彩叶植物具有色彩鲜艳、观赏期长等特点,有助于提高城市绿化的观赏性.叶绿素、类胡萝卜素和花青素等天然色素的含量变化使叶片产生绿色、黄色、白色和紫红色等颜色,3种色素在光反应、响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用.本文对影响叶绿素、类胡萝卜素和花青素生物合成途径遗传调控和外部环境因子综述,为解释叶片呈色机制提供理论基础.现有...     

观赏植物花色基因工程研究进展

花色是观赏植物的重要性状,创造新花色是花卉育种的主要目标之一。基因工程技术 在观赏植物花色育种上可弥补传统育种技术的缺陷,因此它在花色育种方面的研究和应用发 展迅速。本文从花的成色作用和花色素种类入手,介绍了花色苷的生物合成,并从花色基因 的种类和克隆、花色基因工程操作的策略和方法等角度综述了近年来观赏植物花色基因工程 的研究进展。同时对我国观赏植物花色基因工程的前景作一展望。     

观赏植物花色基因工程研究进展

花色是观赏植物的重要性状,创造新花色是花卉育种的主要目标之一。基因工程技术在观赏植物花色育种上可弥补传统育种技术的缺陷,因此它在花色育种方面的研究和应用发展迅速。本文从花的成色作用和花色素种类人手,介绍了花色苷的生物合成,并从花色基因的种类和克隆、花色基因工程操作的策略和方法等角度综述了近年来观赏植物花色基因工程的研究进展。同时对我国观赏植物花色基因工程的前景作一展望。     

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.     

高等植物花生长和花色素苷生物合成的信号调控

介绍了赤霉素、光和糖信号对花生长和花色素苷生物合成过程的调控及调控机制的研究进展。     

Regulation of Gene Expression in Higher Plants

The study on regulation of gene expression in higher plants has attracted attention of many scientists and is also one of the major scientific research areas in modern biological studies. With advancement of the technology of genetic engineering, more and more details of gene regulation are revealed and it has been found that regulatory zones of most genes are located at the 5' upstream promoter regions. Now,the study on regulation of gene expression is mainly focused on light regulated genes, tissue specific genes, environmental stress induced genes, bormone-induced genes and so on. This article gives a more or less comprehensive review on the several aspects mentioned above.     

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.