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。     

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。     

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。     

花青素代谢调控植物彩叶研究进展

随着经济发展和社会进步,人们对于园林植物的审美有了更高的要求,彩叶植物逐渐成为了市场的新宠,而花青素对叶片颜色形成具有重要的作用。阐述了花青素相关的代谢途径及叶片中花青素代谢的关键结构基因和转录调控因子,归纳了多个环境因子通过调控花青素代谢对叶片颜色的影响,并探讨了通过分子生物学手段改变花青素含量以改良彩叶植物的途径,以期为彩叶植物的开发和利用提供参考。     

植物花青素合成与基因调控(英文)

文章在阐述植物花青素生物化学合成的基础上,综述了植物花色素苷合成的基因调控及环境、激素化学物质等外在因子对花青素基因调控的影响。结果表明:在植物花青素代谢中,温度、光照、紫外线、施肥状况、激素水平等因素能诱发花青素合成的调节基因或反义基因的表达,从而诱导或抑制了花青素的合成。在调控基因中,一些对花青素合成的结构蛋白表达产生促进作用,一些则具有抑制效应。不同外在因子激活或抑制调控基因的种类与数量不同,因此,产生了不同的花青素组型或相同组型的不同配比,使植物器官表现不同的颜色。     

高等植物花青素生物合成、调控、生物活性及其检测的研究进展

花青素是广泛存在于植物体中的一种重要次级代谢物,是影响植物呈色的关键物质,其生物合成具有一定的组织表达特异性,并能够受到内源和外源因素的调控,包括转录因子、植物生长调节剂以及环境条件。文章综述了近年来植物花青素的研究进展和现状,对花青素的生物合成、调控网络、影响因素、生物活性和检测策略进行了系统地阐述,并对存在的问题和未来研究方向进行了探讨。     

3种法师系多肉植物秋季叶色表现及色素含量分析

为了比较法师系多肉品种间的叶色差异,探究法师系多肉植物叶色的形成规律,以绿羊绒、紫羊绒、墨法师为材料,对秋季叶色参数(Lab色彩模型)与色素含量进行了测定两者的相关性.结果表明:3个法师系多肉品种的叶色差异较大,墨法师a值、c值最高,叶色最红、颜色最鲜亮,并分析了绿羊绒a值小于0,b值最大,L值最大,叶色呈亮黄绿色.紫羊绒L值及a值中等、c值最低,红度及光泽度中等,纯度最低.色素含量对叶色有显著影响,3个品种间有显著性差异,其中绿羊绒叶绿素a含量最高、花青素含量最低,叶片最绿;墨法师花青素含量最高、叶绿素a含量最低,叶色最红.红绿饱和度a值与叶绿素a含量呈显著负相关,叶绿素a含量是影响红色系法师多肉植物呈色的关键因素.     

影响多肉植物生长着色环境因素分析

多肉植物丰富的色彩变化使其具有较高的观赏性,认知多肉植物着色原理,掌握多肉植物生长着色影响因素对多肉植物的科学培养与应用具有重要现实意义。基于此,本文采用理论与实践研究法,探寻了光照、温度、水分等环境因素对多肉植物生长着色的影响,以期通过控制环境因素,进行多肉植物观赏价值的提升。     

紫花勒杜鹃花期调控技术初探

紫花勒杜鹃是勒杜鹃中较难开花的品种之一,其花期调控技术研究表明,水分和光照是影响其开花的最主要环境因子.因此,通过制水处理和控制光照时间,可以有效地调控紫花勒杜鹃的花期.     

紫花勒杜鹃花期调控技术初探

紫花筋杜鹃是簕杜鹃中较难开花的品种之一，其花期调控技术研究表明，水分和光照是影响其开花的最主要环境因子。因此，通过制水处理和控制光照时间，可以有效地调控紫花簕杜鹃的花期。