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。     

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。     

花色素苷生物合成及花色的调控

近年来,花色研究工作备受关注。对于园艺学来说,要培育出自然界中原本没有的新颖花色,很有必要弄清控制花色形成的各种因素。随着分子生物学技术的迅速发展,对花色形成机制的研究已经深入到分子水平,本文主要介绍了花色素的合成与转运、液泡pH值、辅助色素和金属离子对花色的调控。     

花色苷对高等植物器官颜色的决定及其影响因素

综述了花色苷对高等植物器官颜色的决定作用及其影响因素的研究进展。花色苷本身的呈色属性、液泡定位及其在植物器官中的非均一性分布决定了花色苷能赋予植物器官颜色。花色苷单体和聚合体分子结构及其变化的多样性,以及花色苷合成与植物生长发育阶段的相关性决定了植物器官颜色的多样性。温度、光、水和矿质通过影响花色苷在液泡中的积累量而制约植物器官色度,液泡pH、氧化剂和还原剂通过影响花色苷的分子结构变化而制约植物器官色相。同时,细胞形状也通过影响花色苷的光学属性而制约器官颜色的变化。最后,还对植物器官颜色的机理和人工改良研究进行了展望。     

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。     

植物Na+/H+逆向转运蛋白功能及调控的研究进展

Na+/H+逆向转运蛋白是一种调控Na+、H+跨膜转运的膜蛋白,对细胞内Na+的平衡和pH值的调控等活动具有重要作用。该文主要对近年来Na+/H+逆向转运蛋白功能及其调控的研究进展进行概述,着重讨论其在调控离子稳态平衡,液泡pH值大小与花色显现,以及在影响细胞,器官(叶片)发育,盐胁迫信号转导等方面的可能作用。     

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。     

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"。     

影响蓝色花着色的因素

在观赏植物中,花卉的蓝色品系非常罕见,尤其是那些名贵花卉,如月季、百合、郁金香、香石竹。菊花等均缺乏蓝色的品种,因此,培育这些品种的蓝色品系一直是花卉育种学家的主攻目标。通过对蓝色花化学成分、花色素苷生物合成途径以及液泡pH值的广泛研究,人们已经了解到蓝色花的显现与花瓣液泡中的色素成分、助色素(copig-ments)、金属阳离子、液泡的pH值密切相关。本文介绍和讨论这些影响蓝色花显现的因素,以期为培育蓝色花提供参考资料。     

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。     

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。     

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。     

月季红双喜花瓣变色的化学基础及比较转录组分析

月季(Rosa hybrida)花色丰富,是世界著名的观赏花卉。月季红双喜因其花瓣的变色特性而在市场上广受欢迎。该研究通过类黄酮和类胡萝卜素靶向代谢并结合转录组分析,发现红双喜的黄色花瓣呈色主要源于叶绿素、类胡萝卜素以及类黄酮的积累,红色花瓣呈色主要是花青素苷积累增加且糖苷化的结果。花青素苷合成关键基因CHI、ANS和UFGT,以及R2R3-MYB家族的AN2-like成员在红色花瓣中的强烈表达是花青素苷积累的分子基础;类胡萝卜素成分改变及相关基因的表达变化在红双喜花瓣变色过程中也起重要作用,并且miRNA156可能参与其调控过程。该研究揭示了月季红双喜花瓣变色的分子和化学基础,研究结果为观赏植物花色分子设计育种提供了重要理论依据。     

液泡信号通路依赖的细胞程序性死亡研究进展

液泡是植物细胞专一性器官之一,具有多种功能,参与细胞内环境调节和细胞解毒等过程。研究表明,液泡在植物细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）中具有重要作用。在液泡介导的PCD过程中,液泡加工酶（vacuolar processing enzyme,VPE）的调控和激活是PCD的关键环节。着眼于液泡信号通路依赖的PCD,对相关细胞事件和分子调控机制进行了讨论,并对未来的研究方向作了展望,以期能推进PCD机制解明。     

观赏植物花期调控途径及其分子机制

开花期控制对观赏植物的生产和应用具有重要意义。目前关于高等植物成花机理的研究已经取得了突破性进展, 为观赏植物花期调控开辟了新途径。该文总结了观赏植物花期调控的途径和方法, 并对改良观赏植物花期的技术思路做了初步分析。通过与高等植物成花机制研究的对比分析发现, 观赏植物开花机理的研究已有了长足发展, 一些观赏植物的转基因研究也取得了丰硕成果。利用分子设计育种途径改良观赏植物的开花期, 突破了传统方法的局限性, 其研究和应用前景非常广阔。     

观赏植物花期调控途径及其分子机制

开花期控制对观赏植物的生产和应用具有重要意义。目前关于高等植物成花机理的研究已经取得了突破性进展,为观赏植物花期调控开辟了新途径。该文总结了观赏植物花期调控的途径和方法,并对改良观赏植物花期的技术思路做了初步分析。通过与高等植物成花机制研究的对比分析发现,观赏植物开花机理的研究已有了长足发展,一些观赏植物的转基因研究也取得了丰硕成果。利用分子设计育种途径改良观赏植物的开花期,突破了传统方法的局限性,其研究和应用前景非常广阔。     

HLA分子表达的转录调控及其意义

HLA分子是免疫应答过程中的重要分子,其表达受到多种因素的影响,调控HLA基因表达的主要环节在转录水平,转录起始点上游250bp中顺式作用元件和反式作用因子的相互作用是影响HLA基因转录的重要因素。了解HLA分子表达的复杂调控机制在免疫学中有着重要的理论和实用价值。