水仙红色副冠形成机理的初步研究

 以中国水仙（Narcissus tazetta var. chinensis）‘金盏银台’和喇叭水仙（N. pseudonarcissus L.） ‘粉红魅力’为材料，通过定量PCR 分析比较了类胡萝卜素合成途径主要结构基因在‘金盏银台’黄色 副冠和‘粉红魅力’红色副冠中的表达；使用透射电镜观察‘粉红魅力’红色副冠以及‘金盏银台’黄 色副冠、白色花瓣中有色体的超微结构；克隆了中国水仙有色体类胡萝卜素相关蛋白（CHRC）基因并分 析其在不同组织中的表达。研究结果表明，‘粉红魅力’副冠呈现红色是一系列结构基因表达发生变化 的结果，其中LYCE 表达量降低是红色副冠中累积β–胡萝卜素的关键；红色和黄色副冠中有色体都为膜 状有色体，副冠呈现红色与细胞中有色体的结构和数量无关，但红色副冠有色体中存储类胡萝卜素的质 体球数量较多，这与其CHRC 的表达量增强，有色体累积β–胡萝卜素的能力增强相关。研究还发现‘金 盏银台’白色花瓣中有色体结构与其黄色副冠明显不同，有色体数量少，且有色体内质体球体积小、数 量较少。研究结果将为阐明水仙花色形成机理以及利用基因工程技术改良中国水仙花色提供依据。     

类胡萝卜素代谢调控与植物颜色变异

类胡萝卜素是植物呈色的重要色素,植物细胞中类胡萝卜素的积累受合成、降解及存储3种机制共同调控,任何一种机制上的基因发生突变,都会影响类胡萝卜素的总体含量,从而使得植物着色发生变异。该研究概述了高等植物类胡萝卜素主要的代谢通路及调控机制,总结了生活中常见园艺作物颜色变异品种的分子机制,为深入研究类胡萝卜素的调控网络打下坚实基础,为开展园艺作物类胡萝卜素代谢工程提供科学依据。     

百合花色机理研究进展

百合花色主要由花青苷和类胡萝卜素形成,一般粉色和棕色花中主要成分是花青苷;黄色和橙色花中主要成分是类胡萝卜素;红色是由花青苷和类胡萝卜素共同组成。百合花色的遗传现象比较复杂。目前初步构建了几个群体,通过遗传连锁图谱标记了花色相关位点。百合中花青苷和类胡萝卜素合成代谢途径中的大部分结构基因已经被克隆和研究。花青苷合成途径中的转录因子LhMYB12调控百合花被片中的花青苷的有无,其转录水平调控花青苷的颜色强度和着色类型。本文总结了百合花朵的着色机理研究,为进一步开展百合花色育种提供了理论参考。     

植物花青素基因的克隆及应用——文献综述

评述了近十年来有关植物花青素的基因克隆研究进展及其应用前景。植物花青素代谢途径及其主要酶类的作用之研究已较为成熟，一大批调控植物花色的结构基因与调节基因已被克隆。利用外源基因导入、反义基因及共抑制原理已培育出了新色系观赏植物品种。用基因工程的方法培育蓝色月季的工作正在进行。利用结构基因和调节基因为创造新花色、植物体彩化、植物生长发育及研究植物的花青素代谢等开辟了广阔前景     

植物类胡萝卜素代谢及调控研究进展

本文概述了植物类胡萝卜素的代谢途径及关键的代谢流控制节点,重点总结了光合器官和类胡萝卜素存储器官中色素代谢的转录调控及转录后、翻译后、表观遗传等调控机制。     

番茄果实颜色形成的分子机制及调控研究进展

番茄果实颜色主要包括绿色、黄色、红色、粉色和紫色等,这些颜色的形成是叶绿素、类胡萝卜素、番茄红素、黄酮类化合物等多种次生代谢物质积累综合呈现的结果。针对近年来关于控制番茄果实颜色形成的相关基因、生物合成途径及其调控机制的研究进展进行综述,旨在为今后通过生物技术手段进行番茄果色农艺性状改良提供参考。     

不同光质处理对翠云草叶色变化的影响

以半年生长势良好的盆栽翠云草为试材,设绿色光质处理R_1、红色光质处理R_2、黄色光质处理R_3、紫色光质处理R_4共4个处理,以白色光质处理R0为对照,进行不同光质处理6个月后,比较叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、花色素苷含量变化,研究不同光质处理对翠云草叶色变化的影响。结果表明:绿色光质处理R_1下花色苷含量最高,叶色表现出特殊的蓝绿色;白色光质处理R_0下类胡萝卜素含量最高,而花色苷含量最低,说明翠云草叶片受到胁迫,叶片呈现的红色是类胡萝卜素的颜色而不是花色苷的颜色。方差分析表明,不同光质处理对翠云草叶片中花色素苷含量影响极显著,而对叶绿素含量和类胡萝卜素含量影响不显著。     

黄杨叶色特性初步研究

通过对3个黄杨品种（大叶黄杨、金心黄杨、金边黄杨）的叶绿素、类胡萝卜素、花色苷进行测定和分析,认为金心黄杨和金边黄杨的黄色部分不是由类胡萝卜素的绝对含量增加或类胡萝卜素与叶绿素比值的提高形成的,而是由于黄色部分总色素特别是叶绿素含量降低而造成的。     

蜡梅的花色和色素组成及其在开花过程中的变化

以蜡梅的4个变种为材料,对其在开花过程中的花色、花色素组成及含量的变化进行研究。花色测定采用英国皇家园艺学会比色卡（RHSCC）和分光色差计,色素的定性及定量分析采用高效液相色谱 —二极管阵列检测技术（HPLC-PAD）和高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱联用技术（HPLC-ESI-MS）。结果表明,在开花过程中,各蜡梅变种的花色呈明显变化。黄色外瓣和红色内瓣彩度C* 值均变小,黄色外瓣色相角h增大,由黄色向浅黄方向变化,而红色内瓣色相角h变小,由红色向深红方向变化。在蜡梅红色内瓣中检测到2种花青苷和3种黄酮醇,在黄色外瓣中检测到与红色内瓣相同的3种黄酮醇。其中花青苷为：矢车菊素 3-O-葡萄糖苷和矢车菊素 3-O-芸香糖苷;黄酮醇为：槲皮素 3-O-芸香糖苷、山奈酚 3-O-芸香糖苷和槲皮素苷元。首次检测出蜡梅花瓣中含有矢车菊素 3-O-芸香糖苷。蜡梅各变种间及每个变种的各开花阶段,色素种类没有差异,但色素含量发生了明显变化。从蕾期到初花期,黄色外瓣和红色内瓣的总黄酮醇（TF）含量迅速减少,花朵开放后变化平稳。红色内瓣的总花青苷（TA）含量在开花过程中较稳定。     

MrMYB1-MrbHLH1:一个有潜力的园艺植物转基因可视化报告基因

将杨梅果实中参与花色苷生物合成的转录因子编码基因MrMYB1和MrbHLH1同时搭载到双元表达载体的多克隆位点内,重组成双价表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法将其分别转入烟草、番茄和森林草莓,成功转化MrMYB1-MrbHLH1的烟草、番茄和森林草莓不定芽因大量积累花色苷而呈红色,与野生型或假阳性不定芽相比,表型差异明显;转化35S::MrMYB1-MrbHLH1的烟草和番茄植株中可显著积累花色苷呈红色,且该性状可稳定遗传。MrMYB1-MrbHLH1在3种园艺植物具有调控花色苷积累而使阳性转化植物部分组织器官呈现红色的功能,是1个有潜力的遗传转化可视化报告基因。     

胡萝卜中类胡萝卜素积累与主要合成基因转录水平相关性分析

以胡萝卜白色野生资源‘松滋野生’和欧洲橘色栽培品种‘Amsterdam’及其回交重组自交系（BILs）中的5个不同根色株系为试材,研究其根和叶中α–胡萝卜素、β–胡萝卜素合成途径分支点上LCYE、LCYB1、CHXE、CHXB1基因转录表达与类胡萝卜素含量之间的关系。cDNA测序结果表明,松滋野生和Amsterdam之间存在多个SNP变异位点。类胡萝卜素测定发现,Amsterdam叶中α–胡萝卜素含量（87.3 μg ? g-1）显著高于松滋野生（2.8 μg ? g-1）,而其β–胡萝卜素含量（122.7 μg ? g-1）显著低于松滋野生（237.9 μg ? g-1）。qRT-PCR结果显示,LCYE、LCYB1、CHXE和CHXB1在不同材料的根和叶中均表达,其中LCYE与根中α–胡萝卜素、β–胡萝卜素及总类胡萝卜素含量之间呈显著正相关;与叶中叶黄素和总类胡萝卜素含量之间呈显著负相关,说明LCYE对类胡萝卜素积累起着关键性作用。     

柑桔果实呈色机理研究进展

柑桔果实色泽是重要的生化性状和经济性状.影响柑桔色泽的主要成分有叶绿素、类胡萝卜素以及花色苷等,成熟柑桔果实果皮呈色过程包括叶绿素的降解和类胡萝卜素的显现和积累,果肉的色泽主要取决于类胡萝卜素的成分和含量,而血橙的主要呈色色素是花青苷.本文对柑桔色素的成分及形成机理、调控机制等方面的研究进展进行了综述.     

基于转录组分析揭示双色花莲‘大洒锦’花色形成机理

红白双色花莲品种‘大洒锦’花瓣的红色是由花色苷积累引起的,花色苷的积累与花瓣细胞酸化有关。转录组学分析发现,在红色和白色花瓣区域中共鉴定到91个差异表达基因。根据GO功能可分为分子功能、细胞组分和生物学过程3大类,其中较多基因与氧化还原活性、叶绿体类囊体和光合作用相关。KEGG代谢途径分析表明富集在代谢途径、光合作用和半乳糖代谢分支上的基因数量较多。与叶绿体和光合作用相关的差异表达基因有14个且均在红色花瓣区域下调,其中有1个是类囊体形成蛋白1基因（THF1）,其低水平表达与类囊体结构异常相符。与花瓣发育相关的几个转录因子YABBY和b HLH,预测能与THF1基因的启动子结合。此外,与生长素和赤霉素合成相关及与细胞发育相关的基因在红、白花瓣区域中的差异表达使花瓣形成中凹边缘上卷的形状。推测花色苷在花瓣边缘的红色区域选择性积累与花瓣的发育相关联,即调控花瓣发育的基因可能也同时调控花色苷的积累过程,可能涉及到类囊体发育、pH的调控和细胞发育。     

园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

园艺植物富含类胡萝卜素,提高类胡萝卜素含量是园艺作物育种目标之一。概述了近年来在高等植物中类胡萝卜素的合成、氧化裂解和其它衍生代谢途径的研究进展,并在结构基因调控、转录因子调控、转录后调控和库源调控等多个层面上阐述了类胡萝卜素生物合成调控机制。其中,调控类胡萝卜素合成的转录因子已经成为近年来研究的热点,主要分为直接调控类胡萝卜素合成和影响果实成熟进而间接调控类胡萝卜素合成两大类。随着研究的不断深入,新转录因子、新基因和新调控方式正不断被挖掘。     

柑橘果实色素—类胡萝卜素的研究进展

柑橘果实丰富多彩,广受大众喜爱,外观色泽作为消费者选择看重的果实品质之一,其研究就显得格外重要。类胡萝卜素是柑橘果实呈色的主要贡献者,成为近年来柑橘果实色素研究的重点。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素两大类,不同的色素单体呈现黄到橙红甚至紫红多种颜色,其丰富多样的组成给与柑橘果实丰富的颜色表现。笔者概述了柑橘果实呈色色素的主要来源、内外部及其他影响因素、3条合成途径(番茄红素、胡萝卜素和含氧类胡萝卜素生物合成),并介绍了类胡萝卜素对植物体和人体的生理活性功能,但目前对类胡萝卜素的分解过程以及分解产物存在形式和生理功能的研究较少,有待进一步深入开展。     

辣椒色素的提取加工工艺

辣椒色素是以辣椒为原料，提取出的高类胡萝卜素系统的橙红色的天然食用色素。该色素属于萜类色素，产品呈粘稠的液状，也可以经烘干呈粉末状。它不溶于水，具有较好的热稳定性、耐酸碱性、耐光性和乳化分散性。辣椒色素的溶液因浓度不同可以呈现深红、桔红、黄色、淡黄色等颜色；又因其含有胡萝卜素、β-胡萝卜素及多种维生素，本身具有丰富的营养价值，因此，辣椒色素可广泛用于食品、医药以及化妆品等工业产品的着色。     

斑叶植物

所谓的斑纹变异是植物原本由单色所构成的组织,因为叶或是组织的细胞内所含的叶绿素全部或是一部分的欠损现象。若是叶绿素全部丧失的话,则组织呈现出叶绿素以外所含色素的颜色,依类黄素、类胡萝卜素、花青素的含量,在班纹变异的部位呈现白色、黄色、红色等各种班纹模样。     

金边红苞凤梨叶色突变体色素鉴定及类胡萝卜素合成限速基因筛选

以金边红苞凤梨叶片边缘呈红色时期的嵌合体叶片和金黄色突变体叶片为材料，进行CIEL~*a~*b~*分析、色素含量测定、组织细胞观察、类胡萝卜素LC–MS/MS检测和转录组测序联合对比分析，对金黄色突变叶片的表型成因进行初步探究。CIEL~*a~*b~*分析表明，嵌合叶片中央绿色部分与边缘红色部分的颜色分别由绿、黄和红、黄颜色组成，而金黄色突变叶片为黄色中带有极微量绿色。金黄色突变叶片的颜色特征是由于其总叶绿素含量和Chl.a/b值极显著低于正常绿色部分、总花青素极显著低于边缘红色部分、类胡萝卜素和叶绿素b含量占比极显著上升形成的。金黄色突变叶片中除少量细胞含有黄绿色质体外，其他叶肉细胞为无色透明，其中共检测到12种类胡萝卜素物质，叶黄素占比高达79%，是主要呈色物质。转录—代谢联合分析表明金黄色突变叶片中将碳流转化为类胡萝卜素的八氢番茄红素合成酶基因PSY1的表达水平以及该酶下游产物八氢番茄红素、α–胡萝卜素和叶黄素等物质的含量均低于中央绿色部分，PSY1可能是金黄色突变叶片类胡萝卜素合成受到限制的关键基因。     

两个牡丹品种开花过程中花色变化的研究

采用英国皇家园艺学会比色卡（RHSCC）、色差仪、组织切片法及高效液相色谱-二极管阵列检测技术（HPLC–PAD）对牡丹品种‘金衣花脸’和‘霞光’开花过程中花色变化、色素的分布及组成和含量的变化进行研究。从两个品种花瓣（不含色斑部位）中共检出4种花青素和14种黄酮类色素,主要分布在花瓣表皮细胞内,中部栅栏组织无或仅有少量黄酮类色素。两个品种开花过程中花色明度增加,彩度降低,红色减退,分别由红黄复色和红色变为浅黄色和橙黄色。开花过程中色素组成不变,色素含量变化明显,总花青素和总黄酮含量均呈逐渐降低趋势,且总花青素含量降低幅度更大。开花过程中花青素和黄酮的降解速率不同,使得花色逐渐由红色向橙色至黄色变化。     

研究揭示番茄成熟过程中影响果实品质的代谢物变化和调控

2022年1月,《Molecular Horticulture》在线发表了德国马普学会分子植物生理学研究所与华中农业大学合作的综述论文,具体介绍了番茄果实成熟期与果实品质(外观、风味、营养等)相关的代谢途径,包括叶绿素、类胡萝卜素、细胞壁、中央及次生代谢等及相关代谢途径的调控网络,包括转录及转录后调控,翻译及翻译后调控和表观遗传水平;并基于已发表的果实成熟期高分辨率时空转录组数据,对果实品质的代表性基因进行了权重基因共表达分析。