《花色遺傳》PPT課件

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1、第10章花色de遺傳花色是園林植物最重要的觀賞性狀之一第一節(jié)自然界的花和花色一、花是由葉子變來(lái)的花是高等植物的繁殖器官，普通的花由雌蕊、雄蕊、花瓣、花萼四部分組成。花是節(jié)間極度縮短的變態(tài)枝條，花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊、心皮等實(shí)際上都是葉片的變態(tài)器官，是由花芽原基發(fā)育而來(lái)的，屬于同源異型器官，統(tǒng)稱為花葉（floralleaf）。二花色狹義指花瓣的顏色.廣義指花器官花萼、雄蕊甚至苞片發(fā)育成花瓣的顏色。通常所說(shuō)的花色往往包括了這幾部分的顏色，而我們所討論的花色僅指的是一朵花色彩明顯的部分，尤其是指發(fā)育成

2、花瓣?duì)畹哪遣糠值念伾?。?duì)大多數(shù)植物來(lái)說(shuō)這部分是指內(nèi)花被（innerperianth）――又被稱為花冠（corolla）；像百合、鳶尾、水仙等，花萼發(fā)育成花瓣?duì)疃突ü陔y以區(qū)別。有雄蕊發(fā)育成花瓣顏色的如重瓣牡丹、重瓣月季等也有的苞片(bract)明顯發(fā)育成花瓣?duì)疃鄙僬嬲幕ū蝗缛敲?、一品紅、虎刺梅。三,花色的研究簡(jiǎn)史孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)，奠定了花色遺傳的理論基礎(chǔ)。1910—1930年德國(guó)學(xué)者Willstatter和瑞士學(xué)者Karrer從大量的生物中分離出結(jié)晶的類胡蘿卜素（Caroteno）并研究

3、其化學(xué)結(jié)構(gòu)。截止20世紀(jì)中期，基本查明了花色素的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)，積累了很多關(guān)于形成花色的類胡蘿卜素、類黃酮和花青素等色素群的知識(shí)。進(jìn)入20世紀(jì)后，隨著色素化學(xué)的發(fā)展，用生物化學(xué)解釋花色研究的興起，如類黃酮遺傳的研究。基因工程改變花色1985年，Meyer.P等將玉米DFR(二氫黃烷醇合成酶)基因?qū)氚珷颗L01突變體之后，使二氫堪非醇（Dihydrokaempferol）還原，從而為天竺葵色素（Pelargonidin）生物合成提供了前體，使花色變成磚紅色，創(chuàng)造了矮牽牛的新花色系列，成為世界上第

4、一例基因工程改變花色的成功先例。藍(lán)色基因的分離由于藍(lán)色基因的分離，花卉育種工作者對(duì)藍(lán)色花系的培育給予了很高的關(guān)注，具有夢(mèng)幻般的魅力的“藍(lán)色月季”研究如火如荼的展開(kāi)，相信人們夢(mèng)寐以求的藍(lán)色菊花、香石竹、郁金香等奇特花卉都為時(shí)不遠(yuǎn)?；ㄉ念悇e白色黃色紅色和蘭色白牡丹黃麒麟粉國(guó)色蘭色花第二節(jié)、花色的化學(xué)基礎(chǔ)花色素的三大類群（1）類胡蘿卜素（黃色至紅色）（2）黃酮類化合物花色素苷（紅色系）類黃酮（黃色、白色、）（3）其他色素類胡蘿卜素(1)類胡蘿卜素(Carotenoid)類胡蘿卜素是胡蘿卜素(Caro

5、tene)和胡蘿卜醇(Xamthophyu)的總稱，是包含有紅色、橙色及黃色的色素。植物中除了花以外，葉、根和果實(shí)等部位也都含有這類色素，使這部分也呈現(xiàn)由黃色至紅色的各種顏色。特點(diǎn)：類胡蘿卜素一般不溶于水，可溶于脂肪和類脂，因而在植物細(xì)胞內(nèi)不能以溶解狀態(tài)存在于細(xì)胞液中，一般含于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的色素體上，故又稱其為質(zhì)體色素。其中胡蘿卜色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于碳?xì)浠衔铮室兹苡谑兔杨?，而不溶于醇類；胡蘿卜醇是胡蘿卜素的羥基衍生物，因此和石油醚的親和性低，和醇的親合性高。類胡蘿卜素的分離、鑒定石油醚提取干燥花

6、瓣的粉末，用醇式氫氧化鉀處理所得到的提取液，使類胡蘿卜素酯堿化后加水，則可從分離的醇層和醚層中分別獲得胡蘿卜醇和胡蘿卜素。若采用柱層析法將其進(jìn)一步分離則可得到各種胡蘿卜素和胡蘿卜醇。此后可用吸收光譜法測(cè)定，從而將分離的各種類胡蘿卜素鑒定出來(lái)。(2)黃酮類化合物（Flavonoid）類黃酮是在化學(xué)結(jié)構(gòu)上以黃酮核為基礎(chǔ)的一類物質(zhì)的總稱。根據(jù)這種C環(huán)的氧化狀態(tài)可區(qū)別各種類黃酮(圖10-3和10-4)。黃酮類黃酮花青素苷(Anthocyanins)花青素苷是構(gòu)成從紅色到紫色、藍(lán)色的主要物質(zhì)，它們以可溶性

7、糖苷的形式存在于植物體中，即由真正的著色物質(zhì)跟一個(gè)或多個(gè)糖分子結(jié)合而成的化合物?；ㄉ剀盏奶擒张浠话惴Q為花色素目前已發(fā)現(xiàn)的天然花色素只有7種，天竺葵色素、花青素、花翠素、甲基花青素、三甲花翠素、錦葵色素和報(bào)春花色素。這7種花色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖，由母核苯環(huán)中的取代基、羥基和甲氧基的數(shù)量及位置決定的?；ㄉ?3)其他色素甜菜紅素類甜菜紅素是一種吡啶衍生物，其基本發(fā)色基團(tuán)是重氮七甲川，結(jié)構(gòu)式中的R及R′可為H或芳香族取代基，分為紅色的甜菜紅素和黃色的甜菜黃素兩類。2色素在花瓣中的分布2、色素的生化合

8、成色素是細(xì)胞中的次生代謝物色素合成過(guò)程中經(jīng)多次化學(xué)反應(yīng)可進(jìn)行多級(jí)調(diào)控的反應(yīng)苯丙氨酸Phenylalanin肉桂酸鹽Cinnamate4-香豆酸鹽4-Coumarete4-香豆酰-CoA4-Coumaroyl-CoA咖啡酰-CoACaffeoyl-CoA丙二酰-CoAMalonyl-CoA柚配質(zhì)-查爾酮Naringeninchalone圣草酚-查爾酮Eriodictyolchalone五羥黃酮Pentahydroxyflavanone柚配質(zhì)（黃酮）Naringenin）圣草酚Eriodictyol