花色苷的结构稳定性与降解机制研究进展

 花色苷是一种广泛存在于植物中的水溶性天然色素,具有重要的生物活性,可应用于食品、药品和化妆品中,但花色苷结构不稳定。由于花色苷稳定性影响因子多、降解机制复杂,深入开展花色苷的降解机制和提高花色苷稳定性的研究是非常重要的。本文分析了影响花色苷稳定的主要因子、花色苷的不同降解机制以及提高花色苷稳定性的方法,为进一步开展花色苷研究提供有益的参考。     

植物花色苷的研究进展

植物花色苷是一种广泛存在且可赋予植物组织和器官五彩缤纷色彩的植物色素,具有多种生物活性,在食品、医疗及保健品行业拥有广阔的应用前景.文章结合国内外研究情况综述了花色苷的稳定性、提取分离方法、生物活性及遗传等方面的最新研究成果,指出当前针对植物花色苷的研究主要集中在探索影响植物花色苷稳定性的因素及优化提取工艺等方面,而针对植物花色苷发挥生物活性的机理和产品开发的研究相对不足,以选育富含花色苷的植物新品种为目的的分子标记开发和分子标记辅助育种研究非常有限.提出今后需进一步提升植物花色苷的分离纯化技术,并借助现代生物技术探索植物花色苷发挥生理活性的机制;同时,应加强花色苷植物种质资源的收集、鉴定和遗传多样性分析,构建群体开发植物花色苷合成相关的分子标记,指导富含花色苷的植物新品种选育工作.     

基于花青素苷合成和呈色机理的观赏植物花色改良分子育种

花色是观赏植物最重要的品质性状之一,是植物自然进化过程中最具适应意义的表型性状,也是表观遗传学研究的重要内容。花青素苷是使花朵呈色的重要色素之一,被子植物中约有80%的科的花朵颜色由花青素苷决定;迄今从自然界分离和鉴定出的花青素苷多达600种,主要由6种花青素苷元衍生而来。花青素苷合成途径是迄今为止研究得最为清楚的植物次生代谢途径之一,它的合成首先取决于类黄酮代谢途径的生成,花青素苷种类的多样性则源于其不同分支途径的形成,在花青素苷元基本骨架上不同位置取代基的差异形成了多种多样的花青素苷。在花青素苷生物合成过程中,分支点酶的竞争机制和关键酶的底物特异性使花青素苷的种类及相应的花色表型具有种属特异性。花青素苷合成后需要转运到液泡中被包裹成色素体,植物细胞中的液泡积累和贮存色素体的能力是影响花青素苷呈色的重要因素,因此,花青素苷在花瓣中的最终呈色还受液泡pH、助色素含量以及金属离子的络合作用等多种细胞内因素的影响。目前,已经在多种植物中获得了与花青素苷合成及呈色相关的结构基因和调节基因,并解析了其功能,成功获得了一些转基因花卉,但是这些基因调控表达的机制,包括转录水平和转录后水平的调控、DNA序列本身的差异和DNA甲基化修饰的调控机制等仍不清楚,转基因植株花色改良的程度也很有限,对于如何将这些机制应用于花色改良的转基因育种也是一个前沿的课题。花青素苷对园艺作物器官呈色机制的解析有助于对花朵呈色机制的理解,观赏植物中花色形成机理的研究对于园艺作物器官呈色机制的解析同样具有重要的参考价值。因此,本文以观赏植物为例,从花青素苷合成分支途径形成的机理、花青素苷生物合成途径的遗传调控机理以及影响花青素苷呈色的主要因素及其遗传调控机理3个方面,对影响植物花朵呈色的机制进行了综述,并对近年来基于花青素苷代谢和呈色机理的花色改良分子设计育种,尤其是国际上广泛关注的蓝色花育种进行了梳理和总结,以期为定向培育具有新奇花色的观赏植物新品种提供参考。     

6个朱砂梅品种花色苷合成结构基因及转录因子编码基因的表达模式分析

为明晰朱砂梅品种群梅花花色表型差异形成的分子调控机制,以花色由浅至深呈梯度变化的6个朱砂梅品种为试验材料,利用色差仪和分光光度计测定不同品种盛花期花瓣的花色表型及花色苷含量,通过荧光定量PCR及相关性分析,对花色苷合成结构基因(PmCHS、PmCHI、PmF3H、PmF3′H、PmDFR、PmANS、PmUFGT)及转录因子编码基因(PmMYB1、PmbHLH3)的转录特性进行探究。结果表明,各品种间花瓣花色苷含量与花色红度的变化趋势一致;PmMYB1、PmbHLH3、PmF3′H、PmDFR、PmUFGT的相对表达量与花色苷含量呈极显著正相关;转录因子编码基因PmMYB1与PmbHLH3的相对表达量呈极显著正相关,且均与结构基因PmF3′H、PmDFR、PmUFGT的表达水平呈显著或极显著正相关。推测转录因子编码基因PmMYB1PmbHLH3通过正向调控结构基因PmF3′H、PmDFR和PmUFGT的表达从而调控朱砂梅花瓣的呈色。     

花青素调控植物花色的研究进展

花色是观赏植物最重要的特征之一,它的形成和调控受到多种内外部因素的影响.因此,了解观赏植物颜色产生的机理及其调控,为培育和改良观赏植物颜色新品种提供了重要的理论依据和前提.概述了常见花色素,尤其是花色苷的合成和种类;重点介绍了MYB转录因子调控花青素影响花色的最新研究进展,为观赏植物花色改良提供了广阔的背景.     

膳食花色苷衍生物家族的结构及其形成机制

花色苷是人们熟悉的一类水溶性天然植物色素,具有多种重要的生理功能和生物活性,是广泛存在于水果、蔬菜、豆类、谷薯、花卉和药用植物中的重要呈色物质。花色苷衍生物是近些年发现于富含花色苷果蔬的加工产品及特殊植物器官中,由花色苷在发酵和陈酿过程中形成的或在植物体内经生物代谢合成的一系列花色苷的天然衍生物,构成了不同结构种类、不同色调的花色苷衍生物家族。本文系统介绍了不同类型（花色苷与黄烷醇直接连接、花色苷与酚类通过烷基连接、具有第4个吡喃环和不同连接基团的吡喃花色苷类、具苯并吡喃氧鎓离子的类花色素衍生物、其它特殊类衍生物）的花色苷衍生物家族的发现来源、结构特征及其形成机制,为进一步开展花色苷的结构稳定性与反应活性研究及其在农产品和食品加工中的应用提供有益的参考。     

花色苷研究进展

作为一种很好的植物功能成分,越橘花色苷具有抗癌、除自由基等多种特殊功效。文章主要对越橘花色苷资源开发研究中各种方法进行概述,讨论了目前在其开发过程中还存在的多种问题,为越橘花色苷资源的有效利用提供了参考。     

红白忍冬花青素合酶编码基因rLjANS1的克隆、表达分析及其与花色苷积累的关系

花青素合成酶是植物花青素合成途径中的关键酶,为了探究花青素合成酶编码基因在红白忍冬花色苷合成中的作用,在分析忍冬、红白忍冬转录组数据的基础上,用逆转录PCR(RT-PCR)技术从红白忍冬中分离得到1个编码花青素合成酶基因的全长cDNA序列,将其命名为rLjANS1。测序结果表明,该基因的开放阅读框为1 068 bp,编码355个氨基酸。生物信息学分析结果显示,rLjANS1编码蛋白具有植物ANS特有的2OG-FeⅡ＿Oxy氧化酶结构域,与蓝果忍冬、榴莲、雷公藤、三七等植物ANS蛋白序列的同源相似性较高,荧光定量PCR和花色苷含量相关性分析结果表明,rLjANS1基因表达量与花色苷含量呈明显正相关,说明rLjANS1在红白忍冬花色苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。研究结果为深入研究红白忍冬色泽形成机制奠定了基础。     

MYB基因家族研究进展

MYB转录因子家族是植物中组大的转录因子家族之一,在调控植物的蜡质合成、生长发育、非生物和生物胁迫方面都起着重要的作用。综述了在植物MYB转录因子家族方面的研究进展,主要为其分布特征、结构特征、对生物和非生物的胁迫应答,尤其是在蜡质方面的作用、与植物花青素合成、在茄子中的作用等,以期为植物抗逆性、花色及果色变化与植物MYB转录因子家族关系方面的研究提供一定的参考。     

MYB基因家族研究进展

MYB转录因子家族是植物中组大的转录因子家族之一,在调控植物的蜡质合成、生长发育、非生物和生物胁迫方面都起着重要的作用。综述了在植物MYB转录因子家族方面的研究进展,主要为其分布特征、结构特征、对生物和非生物的胁迫应答,尤其是在蜡质方面的作用、与植物花青素合成、在茄子中的作用等,以期为植物抗逆性、花色及果色变化与植物MYB转录因子家族关系方面的研究提供一定的参考。     

我国土壤铁锰结核研究进展

铁锰结核是土壤成土过程中的产物。我国近年来对土壤铁锰结核的物理性状、内部结构、元素的地球化学特征、锰矿物类型的鉴定进行了系统研究,并分析了其形成原因及形成时代,同时对铁锰结核所引起的土壤环境效应进行了初步研究。今后一段时期铁锰结核的主要研究方向是深化土壤铁锰结核形成机制、铁锰结核的空间比较性研究以及铁锰结核与土壤环境的相关性研究。     

试管开花研究进展

植物试管开花的研究越来越受关注,本文主要从不同外植体、植物激素、营养水平和环境因素4个方面说明对植物试管开花的影响及其研究进展。     

哺乳动物显微受精研究进展

全面系统地总结了哺乳动物显微受精的发展历史和现状，从注射部位、精子状态、精子发生、卵子状态、卵子激活等方面阐述了影响显微受精的主要因素，并指出了在我国开展显微受精的重要性和必要性。     

相思树种的体外繁殖及基因工程研究进展

该文从茎尖的培养、器官发生和体细胞胚胎发生3个方面详细综述了国内外近30年来相思树体外繁殖的研究进展,并分析总结了相思树基因工程育种的研究近况,从而提出了相思树体外繁殖及基因工程研究所存在的问题及发展趋势.认为只有在阐明相思树体外再生的生化、生理机制的基础上,才能对其体外繁殖进行有效的控制,进而促进更多、更有价值的林木基因工程新品种的培育.      

我国苜蓿抗霜霉病的研究进展

介绍了霜霉病的症状和发生规律及病原菌的生物学特性，提出苜蓿霜霉病的防治更侧重于“防”，更依赖于科学的田间管理与草地利用等综合防治措施，即牧草混播、合理施肥、合理利用、搞好田间卫生、种子处理，最后指出了苜蓿育种工作中存在的主要问题。     

盘锦冬季日光温室小气候特征研究

为了进一步提高设施农业气象服务水平,对盘锦地区冬季日光温室小气候变化规律进行了分析。结果表明：不同天气条件下日光温室各月气温日变化趋势相似,均呈“单峰”曲线型。晴天和多云天气日光温室内相对湿度昼高夜低;阴天和雨雪天日光温室内相对湿度变化比较平稳。不同天气条件下冬季日光温室室内总辐射最大值出现月份不同,有无草帘对温室内总辐射值影响较大。     

江淮地区小麦肥料效应试验研究

试验结果表明:江淮地区N、P、K的施肥配比为1∶0.5∶0.5时,小麦增产又增效。     

我国苜蓿褐斑病研究进展

苜蓿是农牧业发展中不可缺少的牧草之一。苜蓿褐斑病是由苜蓿假盘菌引起的一种最常见的世界性豆科牧草病害,对它的研究多数集中于褐斑病的田间病情调查与病原菌的鉴定。近年来,由于生物技术的迅速发展,国内的研究者开始对褐斑病进行一些比较深入的研究,本文对苜蓿褐斑病的研究进展做一介绍,不仅指出了存在的问题,同时还提出了一些建议,以供我国有关的科技人员和生产参考。     

新辟山地桃园化学除草试验

对适宜新辟桃园的除草剂品种进行了比较,筛选并研究了合理的混用技术。在所选的５ 种药剂中,克芜踪的速效性最好,但持效期短。用２０％ 克芜踪３ ０００ｍ ｌ／ｈｍ ２ 喷施,药后１０天,杂草平均株防效和鲜重防效达９１．１％ 和９６．２％ ;药后１５ 天,杂草开始复生,防效下降;药后６０ 天株防效和鲜重防效降至３５．４％ 和６７．７％ 。草甘膦系列的除草净度高、防效持久,但药效发挥较缓慢。用４１％ 农达５ ２５０ｍ ｌ／ｈｍ ２,药后２０ 天株防效和鲜重防效达９０．７％ 和９３．１％ ;药后６０ 天株防效和鲜重防效仍达９４．０％ 和９３．７％ 。克芜踪、草甘膦系列除草剂与禾耐斯（乙草胺）混配,能互补长短,提高药效。混用后,克芜踪防效提高２％ ～８％ ;农达、草甘膦防效提高２％ ～５％ 。人工锄草株防效和鲜重防效仅为７０．６％ 和８４．１％ ,且山地表土层松动后易造成水肥流失。     

白银市日光温室无土栽培早春茬甜瓜引种试验

以引自以色列、日本、台湾农友及国内引进的 8个不同类型的甜瓜品种为材料 ,在二代日光温室无土栽培条件下进行了品种对比。结果表明 ,以 Galia C- 8和蜜世界综合表现最佳 ,其次为劳郎 ,这 3个品种低温下果实膨大性能优良 ,丰产、优质、抗病 ,可在生产中扩大示范推广。