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。     

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。     

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。     

蓝色花形成的基因工程进展与育种策略

蓝色花观赏价值高,花色成因复杂。目前,在蓝色花色形成机理和基因工程育种研究方面取得了大量的研究进展。综述了蓝色花形成的化学、生理学和分子生物学机理,利用基因工程技术培育蓝色花的育种实践:包括转入花青素苷合成途径上的关键酶基因,抑制内源竞争酶基因,转入液泡pH值调节基因和金属离子转运蛋白基因等。在此基础上总结出几种蓝色花基因工程育种的基本策略,以期为蓝色花基因工程育种提供参考。     

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。     

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。     

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。     

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.     

基于花青素代谢培育蓝色花卉的研究进展

花色是植物吸引昆虫传播花粉的主要因素,对于植物在自然界的生存必不可少,也是观赏植物最重要的性状之一。在蓬勃发展的花卉产业中,色彩各异花卉的培育,可以弥补自然花色的匮乏,但是令人垂涎的蓝色花比较难培育。花色的多样性主要是由花青素及其衍生物的种类和含量等因素决定的,飞燕草色素的合成是形成蓝色花的关键因素,许多植物体内缺少合成飞燕草色素的结构基因。近年来,利用基因工程技术培育蓝色花的研究也时有报道。文中以常见的观赏植物为例,基于花青素代谢调控,从影响飞燕草色素合成的关键因素和不同分子改良途径培育蓝色花等几个方面对植物花朵呈色的机制进行了综述,并展示不同分子育种策略可能在其他领域的应用,为其他植物或经济作物的色泽改良如彩色棉蓝色纤维的培育等提供参考和技术支持。     

花卉基因工程研究进展Ⅰ：花色

1987年人们首次通过转基因技术获得了改变花色的矮牵牛,使得花卉选育迈入分子时代。其优点在于可有目的的地改变花卉的某一性状而不影响其它性状,并缩短育种周期。目前,与花色基因工程有关调控机理已日益清楚,分离到大量的相关酶和基因,获得了一批转基因花卉。本文重点介绍了国内外花色基因工程的研究进展,同时简单评述了花卉基因工程研究中存在的问题并展望其应用前景。     

基因工程在花卉遗传改良中的应用研究

对10年来基因工程技术在花卉花色、形态、抗性、花期、瓶插寿命和花香等重要性状改良中的应用进行了综述,并对基因工程在花卉分子育种中的应用前景提出了一些见解。     

基因工程在花卉遗传改良中的应用研究

对 1 0年来基因工程技术在花卉花色、形态、抗性、花期、瓶插寿命和花香等重要性状改良中的应用进行了综述 ,并对基因工程在花卉分子育种中的应用前景提出了一些见解     

Additional betalain accumulation by genetic engineering leads to a novel flower color in lisianthus (Eustoma grandiflorum)

Betalains, comprising violet betacyanins and yellow betaxanthins, are pigments found in plants belonging to the order Caryophyllales. In this study, we induced the accumulation of betalains in ornamental lisianthus (Eustoma grandiflorum) by genetic engineering. Three betalain biosynthetic genes encoding CYP76AD1, dihydroxyphenylalanine (DOPA) 4,5-dioxygenase (DOD), and cyclo-DOPA 5-O-glucosyltransferase (5GT) were expressed under the control of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter in lisianthus, in which anthocyanin pigments are responsible for the pink flower color. During the selection process on hygromycin-containing media, some shoots with red leaves were obtained. However, most red-colored shoots were suppressed root induction and incapable of further growth. Only clone #1 successfully acclimatized and bloomed, producing pinkish-red flowers, with a slightly greater intensity of red color than that in wild-type flowers. T₁ plants derived from clone #1 segregated into five typical flower color phenotypes: wine red, bright pink, pale pink, pale yellow, and salmon pink. Among these, line #1-1 showed high expression levels of all three transgenes and exhibited a novel wine-red flower color. In the flower petals of line #1-1, abundant betacyanins and low-level betaxanthins were coexistent with anthocyanins. In other lines, differences in the relative accumulation of betalain and anthocyanin pigments resulted in flower color variations, as described above. Thus, this study is the first to successfully produce novel flower color varieties in ornamental plants by controlling betalain accumulation through genetic engineering.     

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。     

厦门地区冬季观果与观花植物及其园林应用分析

通过实地调查,对厦门地区冬季观果和观花园林植物进行统计,分析其生活型、观赏特征、色彩和应用频度。结果表明,厦门冬季具有观赏价值的观果植物有20科22属25种(含种下等级),观花植物有33科51属63种(含种下等级)。厦门冬季观果植物以常绿乔木、灌木为主,果色以红色系为主,高应用频率的观果植物优势不明显;观花植物以乔木为主,花色以红色系、黄色系为主,高应用频率的观花植物优势明显,开花呈衬式花相的种类占多数。厦门冬季观果与观花植物资源较为丰富,但冬季表现较好的观果种类较少,而一些表现较好的植物未普遍应用,植物景观营造不合理,针对此问题提出改善厦门冬季植物配置的建议。     

观赏植物蓝色花形成的机制

在观赏植物中,蓝色系的花卉属于较为罕见的种类,也是花卉育种一直以来的目标。本文对蓝色花卉的花青素代谢途径,影响蓝色花卉形成的核心色素种类,花青素转运方式,花青素在液泡中的积累,花青素的共价修饰,分子间辅色作用,金属离子和液泡pH等影响因素进行系统地介绍和讨论,以期为培育新的蓝色花卉提供参考。