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上海植物園制定牡丹花色研究計劃

2012-05-25 08:51:51         來源:上海植物園     瀏覽次數:

  你知道千姿百態的牡丹花的花色是怎么形成的嗎?不同的牡丹花色是由各種花色素混合而成。上海植物園目前正在致力于牡丹花色的研究。

  牡丹花色素屬于類黃酮化合物,主要有花青苷、黃酮和黃酮醇的苷類。從牡丹花瓣中檢出的花青苷有6種,分別是芍藥花素-3,5-二葡糖苷(Pn3G5G)、矢車菊素-3,5-葡糖苷(Cy3G5G)、天竺葵素-3,5-二葡糖苷(Pg3G5G)、芍藥花素-3-葡糖苷(Pn3G)、矢車菊素-3-葡糖苷(Cy3G)和天竺葵素-3-葡糖苷(Pg3G)。在苷元水平上檢出了3種黃酮,即芹黃素(Ap)、木犀草素(Lu)和金圣草黃素(Ch);還檢出了3種黃酮醇包括山奈黃素(Km),槲皮素(Qu)和異鼠李黃素(Is)。在糖苷水平上已分離得到的黃酮苷有芹黃素-7-葡糖苷、芹黃素-7-鼠李葡糖苷、芹黃素-7-新橙皮苷和木犀草素-7-葡糖苷;黃酮醇苷有山奈黃素-3-葡糖苷、山奈黃素-3,7-二葡糖苷和山奈黃素-7-葡糖苷。

  牡丹7大品種群中已有5個品種群的花色素組成得到了初步調查。中原品種群的花青苷以Pn3G5G為主體,其次是Pg3G5G和Cy3G5G,而Pn3G和Cy3G的含量較低,幾乎都不含有Pg3G。西北品種群大多數品種花瓣的非斑部分的花青素由Pn3G5G、Cy3G5G和Cy3G組成,Pn3G含量很低,幾乎不含Pg系色素;黃酮和黃酮醇類組成為Ap、Lu、Ch、Km、Qu、Is。其中“粉金玉”等少數幾個品種的非斑部分花青素類色素組成為PnPg型,黃酮和黃酮醇類以Ap、Km為主,含少量Is。日本品種群黑紅或深紅紫色品種的花瓣中含有大量花青苷,而粉色或白色品種含有微量花青苷。紅色花品種主要含有Pg3G5G和Pg3G;粉色花品種主要含有Pg3G5G和Pn3G5G;紫色花品種中Pn3G5G是主要成分,Pn3G和Cy3G次之。該品種群的黃酮和黃酮醇類色素,主要是Ap和Km。美國品種和法國品種中,大部分含有Pn3G、Pn3G5G、Cy3G和Cy3G5G,缺少Pg3G和Pg3G5G,幾乎所有的品種都含有查爾酮。江南品種群和西南品種群的花色和花色素組成還未見研究報道。

  植物園科研中心針對于江南品種群花色和花色素將展開深入研究。目前,科研人員已經制定了近3年的規劃,擬定深入探討江南牡丹品種群花色素主要成分,克隆花色形成過程中的關鍵基因并分析其基因功能,同時確定花色素形成關鍵基因的時空表達模式。這對解析牡丹花色形成的分子機理具有重要的理論意義,在世界范圍內填補了相關研究領域的空白,為開展藍色、鮮紅色和正黃色等牡丹花色的定向育種奠定了堅實基礎。

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