彩色棉纤维发育的特性研究

棕色和绿色纤维中的色素可用HNO3/乙醇提取,提取液中的色素含量可在412 nm波长下根据吸收值的大小进行估计.在开花后15 d前后,棕色和绿色纤维中的色素已经形成和积累,并在开花后20 d色素含量达到最高值. 棕色纤维颜色发生明显加深的时期是开花后30～35 d,棕色纤维的颜色较稳定,在阳光下甚至有加深的趋势.绿色棉纤维在开花后20 d时纤维出现绿色,之后随着纤维的发育颜色逐渐加深,但在阳光下易退色.在棕色和绿色纤维中纤维素含量明显低于白色纤维,可能是由色素物质的积累所引起.在开花后15～30 d期间,白色纤维细胞的pH值呈快速下降趋势,但棕色和绿色纤维细胞的pH值下降速度比白色纤维细胞明显要慢,在这一时期pH值下降速度的快慢可能与纤维的伸长、次生壁的加厚和色素的形成有关.与白色纤维比较,棕色和绿色纤维品质较差,如:长度偏短,强度偏低,本文对其可能原因进行了探讨.     

基于UV光谱扫描天然彩色棉色素定量测定方法研究

[目的]测定彩色棉色素含量.[方法]对不同浓度天然彩色棉纤维色素粗提液扫描分析.[结果]绿色棉纤维色素提取液在252 nm附近吸收峰随色素浓度减小向短波长方向小幅度移动,棕色棉纤维色素吸收峰随浓度减小向紫外短波长方向移动幅度较大.对色素粗提液200～700 nm所有吸收值与相对浓度的相关系数进行筛选,选择最大相关系数对应波长为定量分析特征波长,确定绿色棉纤维提取液定量分析特征波长为417 nm,棕色棉纤维提取液定量分析特征波长为613 nm,并且建立直线回归方程,回归方程分别为:C绿=0.053 5 A,R~2=0.996 5;C_棕=0.021 7 A,R~2=0.987 8.相关系数均达到0.99以上.[结论]彩色棉纤维色素吸收值对相对浓度的回归方程有明确意义.     

彩色棉纤维的超微结构观察

对白色棉、棕色棉和绿色棉纤维进行了电镜观察,结果表明:3种颜色纤维的结构由外到内依次为初生壁、次生壁和中腔.在白色纤维的超微结构中未发现染色较深的物质; 在绿色棉纤维中,纤维的次生壁内层存在大量染色深的条纹,这些条纹可能是色素沉积的结果,类似沉积的日轮;在棕色棉纤维的中腔内,存在大量染色深的物质,而且这些物质主要沉积在中腔壁上,这些染色较深的物质可能是棕色棉纤维的色素物质,同时发现棕色棉纤维具有分叉结构. 与白色纤维比较,彩色纤维表现出的品质较差,可能与纤维素含量低及色素物质的沉积有关.     

长白山笃斯越橘红色素特性的研究

探讨了长白山笃斯越橘冷冻果红色素的提取条件及外界因素对越橘色素稳定性的影响.结果表明：长白山笃斯越橘红色素乙醇溶液最大吸收峰的波长在526 nm处.长白山笃斯越橘色素易溶于乙醇等有机溶剂,不同提取液对色素的提取效果有一定的影响.越橘红色素的乙醇溶液呈深红色,澄清透明,丙酮溶液微溶,呈红褐色,有絮状物;最佳提取条件为85%的乙醇浸提3 h;越橘红色素在酸性条件下稳定,在碱性条件下变色;提取液不同越橘色素颜色变化也不同;低温加热越橘天然色素稳定性较高,但高温加热对色素有较强的降解作用;光照条件不同对越橘稳定性也有不同程度的影响.相对而言,长白山笃斯越橘红色素的稳定性要好于人工栽培的越橘.     

新疆棕色棉纤维中原花青素的提取及鉴定

选取新疆5个棕色棉品种(系),分别为棕86、新彩棉1号、新彩棉5号、棕196和棕470,它们的纤维色泽由深到浅依次为棕86>新彩棉5号>棕196>新彩棉1号>棕470。以普通白色棉品种为对照,用含体积分数为0.1%三氟乙酸的乙腈水溶液(乙腈水溶液的体积分数为50%)分别冷浸提取各品种(系)的棉纤维色素,通过紫外光谱吸收和铁盐催化法鉴定出棕色棉和白色棉纤维提取液中均含有原花青素;利用铁盐催化反应比色法定量测定棕色棉和白色棉纤维中原花青素含量。结果显示,棕色棉纤维中原花青素含量明显高于白色棉;除棕470外,棕色棉纤维的色泽同原花青素的含量明显相关,棕色棉纤维的色泽越深,其原花青素的含量越高。可见,原花青素是棕色棉纤维色素的一种重要组分。     

天然棕色棉纤维色彩遗传特性的定量分析

将深棕色棉品种与白色棉杂交,观察F1代和自交F2代棉纤维的颜色表现,并且测定了各世代植株棉纤维中的色素含量。杂交F1代棉纤维的颜色介于两亲本之间,自交F2代可以分为3类:深棕色类型、中棕色类型和白色,F2代深棕色类型棉纤维的颜色和纤维中色素含量接近亲本棕色类型,F2代中棕色类型棉纤维的颜色和纤维中色素含量与F1代较一致,F2代3种类型经过卡平方检验符合1:2:1的比数(p>0.05),所以棉纤维棕色对白色为不完全显性遗传。讨论了质量性状与"修饰基因"的关系,有助于天然彩色棉的品种选育和新色彩品种的培养。     

荞麦壳色素性质的分析

以荞麦壳酸性乙醇溶液为材料,分析了其光谱特性和pH、食品添加剂、氧化剂、还原剂以及常见金属离子对色素溶液稳定性的影响。结果表明:荞麦壳色素λmax=365nm;该色素对pH、光照、热、重金属离子比较敏感,色素颜色随pH的变化而发生明显变化,在酸性条件下显红色,碱性时显棕色。     

天然绿色棉纤维色素理化性质研究

[目的]以天然绿色棉成熟纤维为材料,对纤维色素提取液进行理化性质及稳定性研究.[方法]采用溶剂、光照、pH值调节、金属离子和氧化及还原剂对色素进行处理.[结果]自然光照射致色素提取液颜色随时间变化变浅.常温下色素易溶于极性小的有机溶剂,难溶于极性大的溶剂.色素在pH5～9颜色稳定,Al3+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ca2+离子导致色素颜色变化.耐氧化性和耐还原性处理前后色素溶液光谱扫描曲线均有明显变化.[结论]光照、pH值、部分金属离子、还原剂及氧化剂影响色素稳定性,且为脂溶性色素.     

火龙果红色素稳定性研究

以火龙果果皮为材料，用乙醇提取红色素并研究其稳定性。结果表明：火龙果红色素在80℃以下较为稳定，在80℃以上颜色逐步由鲜红变成淡黄。酸性条件下，色素红色加深，热稳定性增强；碱性条件下，色素由鲜红色变为黄色，最大吸收波长由535nm移至390nm。有机酸及碳水化合物具有加深色素溶液红色和增强稳定性的作用。常用食品防腐剂、可见光照射及黑暗中放置均不影响色素稳定性，紫外光照射使色素颜色由鲜红变为橙红。氧化剂和还原剂使色素溶液变色或褪色，Ca^2 、Mn^2 、Mg^2 、Na^ 、K^ 使色素溶液红色加深，且红色稳定，但Al^3 、Cu^2 、Zn^2 和Fe^3 使色素溶液红色减褪，变成淡蓝色或黄绿色。     

天然彩色棉纤维色素的遗传基础形成及湿处理色素变化规律的研究

 通过对天然彩色棉遗传基础的研究表明 ,天然彩色棉纤维色素受遗传基因控制 ,天然棕色棉纤维性状表现为不完全显性单基因控制 ,天然绿色棉纤维性状表现为由 1对不完全显性主效基因控制。天然彩色棉纤维色素的形成和积累与色素合成酶基因在纤维细胞中的特异性表达有关 ,在纤维初生壁伸长期 ,天然彩色棉的纤维色素与白棉花一样均为纯白色 ,当进入纤维的细胞壁加厚期时 ,逐渐显现出很淡的色素 ,直到纤维充分成熟 (即吐絮 )时颜色才达到最深程度。天然彩色棉湿处理后色素变化也有一定的规律性 ,天然棕色棉的色调沿蒙塞尔色相环逆时针变化 ,天然绿色棉的色调沿蒙塞尔色相环顺时针变化 ,湿处理后的天然彩色棉纤维色素有变深变艳的趋势 ,表明天然彩色棉的色彩是由多色素控制的     

Study on the Genetics and Development of Fiber Pigments and Color Deviation After Wetting Process of Naturally Colored Cotton

The genetic control of fiber pigment color in naturally colored cotton was studied. The expres-sion of brown and green fiber color was controlled by incompletely dominant single genes and incompletelydominant major genes, respectively. Production and accumulation of the fiber pigment were related to specialexpression of enzymatic genes for pigment synthesis in fiber cells. At the stage of fiber lengthening, naturallycolored cotton, like white cotton, appeared purely white. But when fiber cell walls entered the thickeningstage, pigment appeared by degrees. When the fiber was completely matured (on boll dehiscence), the colorreached its darkest level. After wetting process treatment, the hues of the fiber pigment changed in regularpatterns. The hue circle for brown and green cotton changed in the opposite direction with wetting processtreatment. In general, the treated cotton color and luster became dark and vivid, and this trend provided the possibili-ty for enhancing the fiber quality by suitable enviromnental friendly finishing. The analysis showed that the color andluster of the cotton may be controlled by a series of pigments which show different chemical performance.     

从茶叶中提取茶色素的研究

[目的]研究低档绿茶中茶色素的提取并确定其最优提取工艺。[方法]用有机溶剂提取法从茶叶中提取茶色素,以茶色素产率为指标,对提取时间、乙醇浓度和溶液pH值进行3因素3水平正交试验以优化工艺条件。通过溶解性试验和稳定性试验分析该茶色素对光、热的稳定性。[结果]最优工艺条件为:将浸提的茶汁调pH值至6.5~7.0,用95%乙醇提取10 min,得茶色素产率为6.89%。茶色素为水溶性、醇溶性物质,但在1%醋酸溶液中的溶解度较纯水小,在0.5%氢氧化钠溶液中的溶解度比纯水大。该茶色素在酸性条件下可作棕黄色色素,中性条件下可作黄棕色色素,碱性条件下可作棕红色色素,并且其颜色稳定。茶色素水溶液对光比较稳定且有很强的耐热性。[结论]茶色素是一种非常优良的天然色素。     

新疆彩色棉花遗传特性分析(英文)

[目的]研究旨在揭示新疆主栽彩棉品种的遗传学特征。[方法]选择5个白色陆地棉品种与2个白色海岛棉品种分别与5个棕色棉品种以及5个绿色棉品种进行完全双列杂交,得到F2群体,统计其中符合孟德尔规律的群体数,并对所有F2代群体的单株纤维色泽进行统计和分析;根据农艺性状对亲本进行聚类分析,同时进一步利用SSR对亲本进行了遗传多样性分析。[结果]棕色和绿色棉纤维色泽遗传由细胞核控制,均由一对主效基因决定;棕色主要呈现显性遗传模式,而绿色棉纤维色泽遗传呈现显性遗传、不完全显性遗传或隐形遗传的模式。聚类分析表明,新疆主栽的棕色棉品种与新疆本地的陆地棉品种亲缘关系较近,与内地的陆地棉关系较远,与海岛棉关系最远;新疆主栽的绿色棉品种与新疆本地及内地的陆地棉关系均较远,与海岛棉关系最远。亲本的SSR遗传多样性分析表明,棕色和白色棉组合中,新陆早31号与新彩棉11号的多态性最高,293-zm-2与新彩棉5号的多态性最低;绿色和白色棉组合中,新陆早31号与绿85多态性最高,新陆早13号与新彩棉12号的多态性最低。[结论]根据彩色棉遗传模式及聚类结果,可利用彩色棉与新疆本地或内地棉杂交,进行品质改良。此研究结果为彩棉优良新品种的选育提供种质资源及深入研究的依据,并对下一步将要开展的关联作图和彩棉色素基因的定位和克隆的研究材料进行评价,也为加快彩棉优良品种的定向选育提供了技术保证。     

新疆彩色棉花遗传特性分析

[目的]研究旨在揭示新疆主栽彩棉品种的遗传学特征,为彩棉优良新品种的选育提供种质资源及深入研究的依据,并对下一步将要开展的关联作图和彩棉色素基因的定位和克隆的研究材料进行评价。[方法]选择5个白色陆地棉品种与2个白色海岛棉品种分别与5个棕色棉品种以及5个绿色棉品种进行完全双列杂交,得到F2群体,统计其中符合孟德尔规律的群体数,并对所有F2代群体的单株纤维色泽进行统计和分析;根据农艺性状对亲本进行聚类分析,同时进一步利用SSR对亲本进行了遗传多样性分析。[结果]棕色和绿色棉纤维色泽遗传由细胞核控制,均由一对主效基因决定;棕色主要呈现显性遗传模式,而绿色棉纤维色泽遗传呈现显性遗传、不完全显性遗传或隐形遗传的模式。聚类分析表明,新疆主栽的棕色棉品种与新疆本地的陆地棉品种亲缘关系较近,与内地的陆地棉关系较远,与海岛棉关系最远;新疆主栽的绿色棉品种与新疆本地及内地的陆地棉关系均较远,与海岛棉关系最远。亲本的SSR遗传多样性分析表明,棕色和白色棉组合中,新陆早31号与新彩棉11号的多态性最高,293-zm-2与新彩棉5号的多态性最低;绿色和白色棉组合中,新陆早31号与绿85多态性最高,新陆早13号与新彩棉12号的多态性最低。[结论]为加快彩棉优良品种的定向选育提供了技术保证。     

花青素代谢对陆地棉叶片和纤维色泽呈现的影响

【目的】棉花作为一种重要的经济作物和油料作物,其叶片和纤维均可积累色素物质,呈现不同颜色。叶绿素、类胡萝卜素和花青素的含量及其比例是棉花叶片呈色的主要原因,而棕色纤维中主要色素成分为花青素单体氧化聚合而成的原花青素及其衍生物。通过分析陆地棉不同的叶色突变体叶片和纤维中的花青素含量,花青素和原花青素合成途径中关键基因的表达,探究棉花叶片和纤维颜色呈现与花青素合成的关系,为叶色突变体的利用和彩色棉纤维色泽的改良奠定基础。【方法】通过测定21个陆地棉叶色突变体的叶片花青素含量,根据叶色突变体叶片、纤维颜色和花青素含量差异,筛选了其中6个典型的棉花叶色突变体作为研究材料,比较叶片和纤维（开花后15 d）中的花青素含量,分析花青素含量与叶片、纤维颜色呈现的关系;同时检测叶片及不同发育时期纤维（开花后5、10、15和20 d）中花青素合成关键基因GhCHS和原花青素合成途径关键基因GhLAR和GhANR的表达水平,分析目标基因对叶片和纤维颜色呈现的影响。【结果】21个陆地棉叶色突变体叶片中的花青素含量差异显著,呈现紫红色或紫色的叶片花青素含量高。在筛选的6个陆地棉叶色突变体及其对照叶片和不同发育时期纤维中,叶片花青素含量显著高于纤维,棕色纤维的花青素含量显著高于白色纤维。叶片中,GhCHS表达量较高,而GhANR和GhLAR表达量较低,花青素积累与颜色呈现与其表达量没有显著的相关性;而在纤维中,GhANR和GhLAR在棕色纤维的表达量极显著高于白色纤维中,且主要集中在纤维发育的5—15 DPA高表达。【结论】陆地棉叶片和纤维的颜色呈现均与花青素含量有关,紫色及紫红色叶片以及棕色纤维中花青素含量高,但纤维颜色的形成与棉花叶片颜色呈现没有显著的相关性,其花青素含量与原花青素合成途径的关键基因GhANR和GhLAR表达水平直接相关,表明棉花叶片和纤维中的呈色机制不一致,原花青素主要在纤维中积累显色。     

New clues concerning pigment biosynthesis in green colored fiber provided by proteomics-based analysis

To separate the proteins related to pigment synthesis in green colored fiber (GCF), we performed a comparative proteomic analysis to identify the differentially expressed proteins between green cotton fiber and a white near-isogenic line (NIL). One differential spot identified as phenylocumaran benzylic ether redutase-like protein (PCBER) was expressed only in GCF, but was not found in white colored fiber (WCF) at any time points. Since PCBER was a key enzyme in lignans biosynthesis, total lignans were extracted from GCF and WCF and their content was determined by using a chromotropic acid spectrophotometric method. The results showed that total lignans content in GCF was significantly higher than that in WCF. The qPCR analysis for two PLR genes associated with lignans biosynthesis showed that the expression level of two genes was much higher in GCF than that in WCF at 24 and 27 days post anthesis (DPA), which may be responsible for the higher lignans content in GCF. Our study suggested that PCBER and lignans may be responsible for the color difference between GCF and WCF. Additionally, p-dimethylaminocinnamaldehyde (DMACA) staining demonstrated that the pigment in GCF was not proanthocyanidins, and was different from that in brown colored fiber (BCF). This study provided new clues for uncovering the molecular mechanisms related to pigment biosynthesis in GCF.