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LDOX酶对碧桃间色形成的影响(2)

时间:2018-09-11 09:07来源:毕业论文
花是观赏植物的重要器官,而花色是衡量花的观赏价值的重要指标。花色一般表现为单色,也有随着花生长发育变化而花色逐渐由浅变深或由深变浅的情况


花是观赏植物的重要器官,而花色是衡量花的观赏价值的重要指标。花色一般表现为单色,也有随着花生长发育变化而花色逐渐由浅变深或由深变浅的情况;特殊情况下,花色也会表现为间色或杂色(杂色则是指在同一花朵或花瓣上出现两种或两种以上的花色)[1]。间色性状可分为规则间色和不规则间色两类,规则间色包括花眼、花边、花环、花斑、叶斑等,不规则间色则是指花瓣或叶片上没有固定图案的散点或条纹[1]。
影响花色形成的因素很多,主要包括:色素组成、色素间共着色作用、表皮细胞结构、光照、细胞液泡pH值、水分、温度、土壤肥力等[2]。在植物体内有七大类基因控制花色形成,包括:控制色素深浅的基因、调节花朵结构相关基因、花色控制基因、分布调控基因、花色细胞形成、修饰基因、结构基因、调节基因[3]。植物色素的颜色表现具有数量效应,如粉红色花中花青苷含量低,含量高时花色由红变深红至黑色[4]。
植物花朵中主要含有三大类色素,即类黄酮、类胡萝卜素及生物碱[1],其中最为重要的是类黄酮。类黄酮结构类型多样,可分为12类:花青苷(anthcyanins)、黄酮(flavones)、黄酮醇(flavonols)、黄烷酮(flavanones)、查尔酮(chalcones)、橙酮(aurones)、二氢查尔酮(dihydrochalcones)、儿茶精类(catechins)、双类黄酮(biflavonoids)、黄烷-3-4 醇(flavan-3-4 dilos)、异构类黄酮(isoflavonoids)和原花色素(proanthcyanidins)[5],其中常见的有黄酮、花青苷和黄酮醇。花青苷由花青素和糖经过糖苷键缩合形成。花青苷存在于植物各类组织器官中,是一种水溶性色素,分布极其广泛,随着液泡等环境的pH变化花青苷的颜色也会随之变化。花青苷和辅助色素可以结合在植物体内形成复合体,使花呈现出粉红、红、蓝、紫、淡黄色、深黄色等。类胡萝卜素存在于植物各类器官中,一般不溶于水,是一种脂溶性色素,一般情况下较稳定,但在酸性环境中易发生变化,一般以沉积或结晶状态存在于细胞质内的色素体上,故也称为质粒色素类,使植物表现出从黄色到红色变化,一般黄色花朵的色素为类胡萝卜素。
花色主要是花瓣表皮细胞液胞内的花青素以及其它一些类黄酮物质(如黄酮醇、黄酮等)决定,其中最重要的色素是花青素。在一定程度下,花青苷的比例决定着花的颜色。花青苷代谢途径中主要包括751个结构酶CHS-D(CHS-E)(chalcone synthase,查尔酮合酶),CHI(chalcone isomerase,查尔酮异构酶),F3H(flavanone-3β-hydroxylase,黄烷酮-3β-羟化酶),DFR(dihydroflavonol reductase,二氢黄酮醇还原酶),ANS(anthocyanidin synthase,花青素合酶)和UF3GT(UDP glucose flavonoid 3-glucosyltransferase,尿苷二磷酸-葡萄糖-类黄酮-3-葡糖基转移酶)。无色花色素双加氧酶(Leucoanthocyanidin dioxygenase,LDOX)位于花青苷代谢下游,其作用与ANS酶相似,能催化无色花青素苷转化为有色花青素苷,对花青素的合成至关重要。无色花青素双加氧酶属于二酮戊二酸依赖性双加氧酶家族,这个家族还包括黄酮醇合成酶(FLS)和黄烷酮-3-羟基转移酶(F3H),这三者有着相似的基因序列。无色花青素双加氧酶主要依赖2-酮戊二酸离子和Fe2+催化无色花青苷[6],其作用包括C-2的脱氢和C-3/C-4的脱水作用[1]。
本实验拟采用碧桃品种‘洒红桃’为实验材料,首先利用特征显色反应、紫外-可见光法和pH示差法确定碧桃花瓣色素组分,再利用紫外分光光度计测定不同时期LDOX酶活性,最后利用qRT-PCR研究不同时期的LDOX基因表达差异,探究LDOX酶对碧桃间色形成的影响,为以后从分子层面改良花色、人工创造更具观赏价值和商业价值的花色等研究提供理论基础。 LDOX酶对碧桃间色形成的影响(2):http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_22876.html
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