植物花青素生物合成途径相关基因研究进展及其基因工程修饰

对植物花青素生物合成及调控基因的研究进展、基因工程在调控花青素合成途径中的应用进行了综述。植物花青素生物合成属次生代谢途径,对该途径关键酶基因的调控可降低或提高目标化合物的产量,可通过调控植物次生代谢的方式对植物进行遗传改良。对植物通过积累花青素来适应紫外线辐射、防卫害虫及真菌侵害的分子机制进行研究,有助于培育抗病、抗逆的植物新品种。     

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.     

花色基因工程研究进展

概述了观赏植物的花色素苷及花色素苷的生物合成途径,介绍了影响花色素苷生物合成基因及克隆的研究进展及色素基因在植物花色育种上的应用。     

光对园艺植物花青素生物合成的调控作用

花青素是植物中一类重要的类黄酮化合物,在植物花朵、果实等器官色泽形成和抗氧化过程中起着重要作用。植物组织中花青素的形成依赖于光信号,但是光信号对花青素生物合成的调控机制及信号网络很大程度上还不清晰。本文简述了花青素生物合成及运转过程的研究进展,简要归纳了MYB、bHLH、WDR三类主要因子对花青素合成的转录调控作用,重点阐释光信号（光强、光质、光照时长）对植物花青素合成的调控作用。研究表明,光环境（光强、光质、光照时长）主要通过不同的光受体（UVR8、CRYs、PHOTs、PHYs）影响光信号通路重要因子COP1的泛素化能力和HY5的稳定性,以及其他光信号转录因子如光敏色素互作因子PIFs的稳定性,进而调控花青素的生物合成过程。这些光信号因子一方面直接结合到调控花青素合成的MYB、bHLH、WDR三大类转录因子上,转录激活或抑制它们的表达进而调控花青素的合成;另一方面,这些光信号因子通过与MYB、bHLH、WDR三大类转录因子蛋白互作,影响它们形成的MBW复合体稳定性,进而调控花青素的合成。此外,这些光信号因子还可以通过不依赖于MBW复合体的通路调控花青素的合成,如HY5通过调控miR858影响花青素的生物合成;另外,一些未知的光响应因子可能以不依赖MBW通路的方式直接或间接地调控花青素合成基因和液泡膜上的运转蛋白,改变液泡酸化,调节花青素的合成。同时,光信号会影响光合电子传递,光合电子传递链中的一些因子也会通过依赖和不依赖MBW的途径影响植物花青素的合成。这些途径如何协调以及哪些信号因子优先受光环境（光强、光质、光照时间）调控?本文为深入研究光信号对花青素生物合成的调控机理提供参考,以探索光调控花青素积累的有效途径及靶标分子,为利用基因工程、代谢工程和光环境调控手段改良园艺植物花青素积累提供理论基础。     

红掌花青素合成相关基因的研究进展

红掌是仅次于兰花的第二大热带观赏植物.佛焰苞颜色是红掌育种的主要目标性状,与其所含的花色素种类和含量密切相关.研究表明,花青素是影响红掌花色的主要色素之一,其生物合成受结构基因和调节基因的共同调控.综述了红掌佛焰苞中花青素生物合成相关结构以及调节基因克隆和功能研究进展,为红掌花色的分子育种提供指导.     

桃MYB转录因子调控花青素合成的研究进展

花青素是一类广泛存在于植物中的水溶性色素,种类繁多,是形成植物各器官颜色的主要色素之一。桃树作为重要的经济果树和观赏植物,其花青素的种类和含量都会对品种性状、果实品质和观赏特性等方面有着重要的影响。MYB转录因子是目前植物中发现的最大的转录因子家族之一,具有调控植物花青素生物合成过程的作用。本文旨在对桃花青素合成调控关键转录因子家族MYB进行综述,以期为今后的植物花青素生物合成以及育种等方面研究提供理论基础。     

果树中花色苷的生物合成及其调控机制研究进展

花色苷是一种多酚类水溶性色素,在合成过程中不仅受到多种酶的催化,还受到外界环境因素、内源激素以及多种转录因子的调节.研究果树植物中花色苷的生物合成及其调控机制有利于进一步探索果树植物在自然和应激条件下叶片、花、果实等着色的机制,明确转录因子与结构基因间的互作关系,帮助人们在育种与生产上最大程度地利用花色苷来提高果树植物...     

拟南芥花青素合成途径及其调控进展

花青素是植物的主要代谢产物,在植物的生长发育过程中扮演重要角色。其合成受多种结构基因和调控基因的控制。文中综述了模式植物拟南芥的花青素合成途径,着重介绍了调控花青素合成途径转录因子的最新进展,为植物代谢工程和观赏园艺植物分子育种提供参考。     

植物花青素生物合成与调控研究进展

花青素是植物体内非常重要的一类次生代谢物,有很强的药理活性。花青素在医药保健、药用植物开发等方面具有重要的研究价值和应用潜力。目前研究者基本探明了花青素生物合成途径和分子调控机制,但还没有完全掌握花青素合成的整个网络体系,还需要继续加强对花青素生物合成与调控的研究。因此,对植物花青素生物合成途径、反应酶、结构基因、调控基因及转录因子进行综述,旨在为花青素类植物品种改良和开发提供理论支持。     

光照、糖和激素对花青素合成调控的综述

花青素是一类黄酮类化合物,存在于植物的叶片、花、果实和种子的表皮细胞的液泡中,花青素合成不仅受到系列结构基因和转录因子的调控,还受到光照、温度、糖、激素、p H、温度和氮等因素影响。综述了光照、糖和激素对花青素生物合成途径调控作用方面的研究进展。     

不同花色菊花品种花色素成分的初步分析

为了分析形成菊花花色的色素成分以搞清楚花色形成的机理,该文对17个菊花品种的花瓣进行了花色表型测定、特征显色反应和紫外 可见光谱扫描分析.结果发现:菊花不同花色（黄色、白色、红色、紫色和橙色）品种的色素由类黄酮和类胡萝卜素两大类组成.黄色花主要含有类胡萝卜素和黄酮类化合物;白色花仅含有黄酮类化合物;红色和紫色花主要由花色素苷和黄酮类化合物组成;橙色花的色素包括类胡萝卜素、黄酮类化合物和花色素苷.该项研究为菊花花色素成分的进一步分离和鉴定等工作奠定了基础,同时也为菊花花色的分子育种提供帮助.      

梅花花色色素种类和含量的初步研究

特征颜色反应和紫外 可见光谱表明 :梅花花色色素属于黄酮类化合物 ,不含查尔酮、噢、儿茶素、二氢黄酮、二氢黄酮醇等 ,而可能含黄酮、花色苷及其花色素等 ;红、白梅花的花色色素均含相同的非红色的黄酮类化合物 ;梅花的红色花色是源于花色素或 和其苷 ,且红的程度与其花色苷含量成正相关 ;梅花花色差异与总黄酮含量间似乎无明显规律性 .该文可为梅花花色的机理探索及其色素的分子结构鉴定提供参考     

泰顺县野生观赏植物资源

根据数年野外调查资料,筛选出泰顺县野生观赏植物612种及变种等,并将其划分为观叶、观花、观果、林荫木、色叶树种、盆景树种、花坛植物、地被植物、观赏竹类和观赏蕨类共10大类。文章分别列举了它们的观赏特点和主要用途,分析了它们的科、属分布及花、果颜色和花、果期的分布,提出了重点开发利用的植物种类和意见。     

国兰品种分类研究

基于对国兰113个品种、30余个性状特征的观测,初步制定了国兰品种分类的划分依据。从观赏角度将国兰分为花艺和叶艺两大类;依据花颜色国兰可分为黄-绿花、紫-红花和白花3个品种群;依据花部形态结构特征则国兰可分出12种花型,并拟定了12种花型的分类检索表。     

‘紫枝’玫瑰(Rosa rugosa ‘Zi zhi’)开花过程花青素相关化合物及代谢途径分析

【目的】分析‘紫枝’玫瑰5个开花时期花瓣中的花青苷、类黄酮苷和类胡萝卜素的种类和含量,推定‘紫枝’玫瑰花的花青苷代谢途径,为探讨玫瑰花色的呈色机理和花色育种提供参考。【方法】以‘紫枝’玫瑰不同开花时期的花瓣为试材,用高效液相色谱(HPLC)和超高效液相色质联用分析法(UPLC-DAD-Q-TOF-MS)对其花青苷、类黄酮苷和类萝卜素进行结构推定和定量分析,结合化学反应过程推测‘紫枝’玫瑰花青苷代谢途径。【结果】在‘紫枝’玫瑰中鉴定出8种花青苷、16种类黄酮苷和β-胡萝卜素,没有检测到叶黄素;花青苷主要以芍药素、飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素的双糖苷为主,四类花青苷都在花蕾期和初开期相对含量最高;检测到芍药苷的两种甲基化衍生物,没有发现飞燕草苷的甲基化衍生物;类黄酮苷以槲皮素和山萘酚的糖苷化、酰基化和甲基化的衍生物为主。定量分析显示,芍药苷和飞燕草苷占‘紫枝’玫瑰总花青苷含量的90%以上;芍药苷含量在‘紫枝’玫瑰开花过程中随花色变浅而降低,飞燕草苷在开花过程含量变化不大;芍药苷和飞燕草苷的比例(Pn/Dp)随花色变浅而降低。【结论】‘紫枝’玫瑰花中含有芍药素、飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素,这四类花青素在半开期之前完成全部积累,盛开期后只降解不合成。芍药素是形成‘紫枝’玫瑰花色的主要成分。‘紫枝’玫瑰的花青苷代谢途径中,甲基酶(Rr AOMT)的催化作用有底物特异性。     

荷兰鸢尾‘玉妃’花色变异关键结构基因分析

【目的】花色变异对丰富观赏植物花色具有重要意义,但由于花色变异的不确定性,使其变异机理尚未弄清。荷兰鸢尾是重要球根观赏植物,通过探索荷兰鸢尾蓝紫色野生型‘展翅’及白色突变株‘玉妃’的显色分子机制及色素积累差异,为花色变异机理提供依据。【方法】本研究通过超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱联用（UHPLC-QTOF-MS）方法测定荷兰鸢尾2个品种花的花色素苷和黄酮醇的种类及含量。以荷兰鸢尾‘展翅’和‘玉妃’的旗瓣为材料,通过转录组测序,筛选花色素苷合成相关差异基因。以2个品种花发育不同时期为材料,对差异基因进行荧光定量PCR验证。【结果】代谢组分析结果表明,飞燕草素和矢车菊素及其衍生物在蓝紫色花中积累,在白色花中几乎没有积累,而黄酮醇类物质在白色‘玉妃’中含量上升。RNA-seq结果表明,共获得46 485个unigenes,其中27 073个unigenes被公共数据库功能注释,占全部unigenes的58.24%。获得701个差异表达基因,其中485个基因在‘玉妃’中上调表达,216个基因在‘玉妃’中下调表达。花色素苷途径中,2个二氢黄酮醇-4-还原酶（dihydroflavonol 4-reductase,DFR）基因和1个黄酮醇合成酶（flavonol synthase,FLS）基因有差异表达,分别命名为IhDFR1、IhDFR2和IhFLS1。白色‘玉妃’中,IhDFR1和IhDFR2下调表达,IhFLS1上调表达,导致花色素苷含量显著降低和黄酮醇积累,使代谢流由花色素苷转向黄酮醇。3个基因的qRT-PCR结果显示,IhDFR1和 IhDFR2在蓝紫色花中随着花的发育表达量升高,在白色花中均低表达,IhFLS1在白色花中随着花的发育表达量升高,在蓝紫色花中均低表达,与RNA-seq结果保持一致。【结论】白色‘玉妃’中,IhDFR1和IhDFR2的低表达,及IhFLS1的高表达,使花色素苷积累受阻,部分代谢流由花色素苷转向黄酮醇,导致花色由蓝紫变为白色。     

黄山野生花卉种质资源及其利用的研究

黄山野生花卉资源丰富,在黄山1300种维管植物中,观赏价值较高的花卉近200种。本文对其分布状况、花的瓣化、花的色变、花叶等方面的调查研究结果进行了报道,并对其资源的合理开发利用提出了建议。     

观赏植物花色分子遗传学及基因工程研究进展

综述了观赏植物花色的分子遗传学及基因工程研究成果及进展，并展望了其发展前景。关于植物花色形成的影响因素及花色素苷的代谢途径研究较多，有许多与花色相关的结果基因和调节基因被克隆。目前花色基因工程主要采用的方法有反义RNA技术、共抑制法及导入新的目的基因等。     

映山红花瓣花色苷成分组成分析

为了加深对映山红花色形成机制的认识,以7 个不同花色的映山红（Rhododendron simsii）株系为材料,研究了映山红花瓣花色苷的组成。分别利用英国皇家园艺学会比色卡和国际照明委员会表色系统对映山红花瓣的颜色进行了描述;通过UPLC-Q-TOF-MS 技术鉴定了7个映山红株系花瓣中花色苷的种类,并结合标准曲线法进行了相对定量分析。7个映山红株系按花色可分为3个组：红色组、紫红色组和紫色组。在映山红的花瓣中共鉴定出了11种花色苷成分,分别为：矢车菊素3-O-阿拉伯糖苷、矢车菊素3-O-葡萄糖苷、矢车菊素3-O-半乳糖苷、飞燕草素3-O-阿拉伯糖苷、飞燕草素3-O-葡萄糖苷、锦葵素3-O-阿拉伯糖苷、锦葵素3-O-葡萄糖苷、芍药花素3-O-阿拉伯糖苷、芍药花素3-O-葡萄糖苷、牵牛花素3-O-阿拉伯糖苷和牵牛花素3-O-葡萄糖苷。红色组花瓣中主要含有矢车菊素类糖苷与芍药花素类糖苷,紫色组花瓣中主要含牵牛花素类糖苷和锦葵素类糖苷,且红色组花瓣总花色素含量远高于紫红色和紫色花组,这表明在红色系中可能存在一些转录因子上调花色素生物合成途径或关键基因。