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。     

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。     

蔷薇属植物花青素苷的测定及其对花瓣呈色的影响

通过目测法及比色卡进行表型观测并选取8种不同花色的蔷薇属植物作为研究对象,利用分光色差仪测定花色表型,采用高效液相色谱质谱联用技术对花青素苷进行定性定量分析,探讨蔷薇属植物花色与花青素苷之间的关系。结果表明,8种蔷薇属植物材料首次检测出8种花青素苷成分,分别为矢车菊素-3-（咖啡酰基）-葡萄糖苷（Cy3CafG）、矢车菊素-3-O-半乳糖苷（Cy3Gal）、芍药素-3-（咖啡酰基）-葡萄糖苷（Pn3CafG）、矢车菊素-3-（顺式-咖啡酰基）-二甲基葡萄糖苷（Cy3(cis Caf)DmG）、矢车菊素-3-（反式-咖啡酰基）-二甲基葡萄糖苷（Cy3(trans Caf)DmG）、矢车菊素-3-二甲基-葡萄糖苷（Cy3DmG）、芍药素-3-（顺式-咖啡酰基）-芸香苷（Pn3(cis Caf)Ru）、芍药素-3-（反式-咖啡酰基）-芸香苷（Pn3(trans Caf)Ru）。8种花青素苷的生物修饰类型包含半乳糖糖基化、甲基化修饰和咖啡酰基化修饰3种,这3种生物修饰类型均在蔷薇属植物中首次报道。花青素苷与CIELab参数相关性结果显示Cy3CafG、Cy3(cis Caf)DmG与花瓣红度（...     

植物花青素苷生物合成及调控的研究进展

花青素苷( anthocyanin)是植物新陈代谢过程中产生的类黄酮物质,决定被子植物花、果实、种皮、茎、叶和根等的颜色,具有重要的营养价值和药理作用.近年来关于花青素生物合成途径的研究已取得突破,综述了植物花青素苷基因研究现状和发展趋势,包括植物花青素生物合成途径、参与生物合成途径中相关的结构基因和调控基因及功能研究以及影响花青素苷生物合成的环境因素等的研究进展.     

植物花青素合成的环境调控研究进展

花青素是一种重要的色素,与植物茎、叶、花瓣、果实、种皮等组织器官的呈色密切相关。植物花青素的生物合成主要受遗传控制,环境因子也对其合成有重要调控作用。环境主要通过影响结构基因和转录因子的表达而影响花青素的积累与植物显色。温度、光照、糖、激素、干旱、盐、低氮、pH值等均对植物花青素的生物合成有显著影响。本文综述了环境因子对植物花青素合成代谢调控的研究情况,以期为花青素合成代谢的相关研究提供参考。     

有关花青素色素发色机理研究介绍

花青素色素主要存在于高等植物中,能产生橙、红、紫、蓝等各种颜色,是重要的一类植物色素,对于花青素色素发色的机理,过去一般单纯地用花青甙的黄(钅羊)盐结构在不同溶液H离子浓度影响下,结构发生变化来解释的,如图1所示。     

茄科蔬菜花青素苷分子调控研究进展

花青素苷是一种分布广泛的水溶性色素,不仅赋予了果实多彩的外表,还是天然食用色素的重要来源。近年来有关茄科蔬菜花青素苷的研究逐渐增多,文中从花青素苷结构及其生物合成途径、茄科蔬菜中花青素苷合成代谢的结构基因和调节基因、影响合成的环境因素等方面进行回顾和总结,为进一步阐明茄科蔬菜花青素苷的合成及调控机理、更好利用花青素苷进行果色品质育种的创新提供一些参考。     

园艺作物花青素合成调控研究进展

花青素是一类保护植物免受生物和非生物胁迫的重要次生代谢产物,因其赋予植物丰富的色彩和对人体的保健功能而受到广泛关注。花青素合成调控机理的相关研究是目前园艺作物分子生物学研究的前沿课题,对于园艺作物花青素含量的提高、种质品质的提升等具有重要的意义。结合国内外园艺作物中花青素生物合成调控方面的最新研究进展,介绍了环境因素、酶与激素、DNA甲基化与泛素化和调控基因等对花青素生物合成的作用,以及花青素抵御外界胁迫的功能机制,综述了近年来园艺作物中花青素生物合成调控的研究成果,以期利用基因工程为提升园艺作物的色彩丰富度提供理论参考。     

葡萄花青素苷生物合成研究进展

花青素苷是一类重要的天然色素物质,是植物主要呈色物质之一,并在人类健康保护方面发挥越来越重要的作用。同时,它又是一类复杂性状,不仅与遗传基因相关,还与外界温度、湿度、光质及栽培措施等因素息息相关。葡萄花青素苷是近年来花青素苷研究的热点,主要从葡萄花青素苷的结构多样性和合成途径等方面展开简要综述,以期为葡萄花青素苷复杂性状的遗传机理和调控作用机制与分子育种及葡萄优质早熟栽培研究上提供有益的信息。     

植物花青素合成途径中的调控基因研究进展

花青素广泛分布于高等植物中,是一种水溶性的植物色素,与农作物的多种品质性状密切相关。虽长期受到关注,但其生物合成途径则是近年来随着拟南芥等植物突变体研究的深入才取得突破的。对于花、果实和种子中的花青素研究始终是热点,近来国内外有很多关于花青素合成与基因调控发明研究的报道。随着研究的深入不仅可以为医疗保健等提供科学依据,而且有助于其在农业生产中应用。本文综述了植物花青素基因的研究现状和发展趋势,包括植物花青素生物合成途径,生物合成途径中相关转录因子的调控,以及已经分离和克隆的调控基因在功能方面的研究进展。     

生境因子及理化因素对外源基因在植物体内表达的调节

外源基因在植物体内的表达除受植物体本身代谢及分子调节外,还受生境因子及理化因素等外界环境因子的调节.生境因子及理化因素可诱导植物某些基因的表达,同时调控这些基因的启动元件;利用营养及逆境胁迫条件改变植物的生长代谢也可实现对外源基因表达的调节.本综述了生境因子及理化因素对外源基因在转基因植物体内表达的调控机制.     

鸟类羽毛色素的合成机理与调控机制

鸟类作为色彩最丰富的陆生脊椎动物,其体表覆盖着颜色多样的羽毛,在伪装、择偶、信号识别等多方面具有重要功能,因此羽毛颜色引起了研究者的极大兴趣。羽毛颜色总体分为由化学物质产生的色素色和由物理结构产生的结构色,其中常见色素有两大类。根据近年来对羽毛色素的研究进展,本文总结了黑色素和类胡萝卜素的类型、合成途径、获取途径以及相关基因,为深入研究羽毛色素合成、代谢的分子调控机制提供科学依据。     

光照对紫色芽叶茶花青素合成的调控机理

紫色芽叶茶作为特异的茶树种质资源,具有高花青素、芽叶紫红的特性,因而受到学者们的重视。植物的花青素合成途径及其关键基因的研究成为热点,目前,从不同物种中已克隆、鉴定了花青素合成和代谢相关的主要调节基因和结构基因。前人研究表明,花青素合成和代谢与环境密切相关,而光照是主要的影响因素,但其调控机理尚不明确。通过综述光照对其他紫色植物的花青素的调控,进一步探讨了光照对紫色芽叶茶花青素合成相关基因的调控,为研究茶树特异种质资源和生物技术育种提供依据。     

Development of Anthocyanin Pigmentation in Flowers of Lathyrus odoratus

A quantitative study has been made of developmental changesin the anthocyanins and a flavonol glycoside in the red/bluebicoloured flowers of Lathyrus odoratus L. Anthocyanin formationoccurs during the period of most rapid growth of the petals.At maturity about four times as much anthocyanin is presentin the standard petal as in the pair of wing petals, which aretogether comparable in fresh weight to the standard. The patternof development of flavonol glycoside is quite different; someare formed well before anthocyanin formation occurs and at maturityabout six times as much flavonol glycoside is present in thewings as in the standard per unit amount of anthocyanin. Somefurther evidence is thus provide that the flavonol glycosidemay be acting as a co-pigment which modifies the wing petalcolour to blue.     

Photocontrol of Anthocyanin Synthesis: VII. Factors Affecting the Spectral Sensitivity of Anthocyanin Synthesis in Young Seedlings

Light-dependent anthocyanin synthesis is a typical high irradiance response (HIR) of plant photomorphogenesis. The spectral sensitivity of this response in young seedlings of cabbage and tomato is strongly affected by the length and mode of application of the light treatments. This observation suggests that the different experimental conditions, used in different action spectroscopy studies, might have been responsible, at least in part, for some of the reported differences in the characteristics of the HIR action spectra of different response-system combinations. In both cabbage and tomato, the values of the far red/blue, far red/red, and blue/red action ratios increase with increasing durations of the light treatments; this finding is in agreement with hypotheses of K. M. Hartmann (1966, 1967) and E. Schäfer (1975) for phytochrome action in the HIR. The similarity in the trend of change of the values of the action ratios suggests the possibility that the photomorphogenic pigment system, involved in the photoregulation of anthocyanin synthesis, may be the same in cabbage and tomato, even though there are some differences in the spectral sensitivity of the response between the two species.     

花色素苷形成中的基因表达和调控

介绍了花色素苷结构基因表达中两大类转录因子,即CI/PI和R/B基因家族和它们对花色素苷生物合成调控的研究进展。