第九章花色遗传

第九章 花色遗传科学的眼光来看，花最神秘的特征之一应该说是它的颜色。而花色的遗传问题更是谜中之谜。一、自然界的花与花色 花是由叶子变来的 花色与显眼的花 昆虫所看到的花花色的类别n 白色n 黄色n 红色和兰色白牡丹黄 麒麟粉国色兰色花二、花色的化学基础 花色素的三大类群（ 1）类胡萝卜素（黄色至红色）（ 2）类黄酮（黄色、白色、）花色素苷（红色系）（ 3）其他色素（甜菜碱、单宁）类胡萝卜素黄酮类黄酮花色素苷2、色素的生化合成n 色素是细胞中的次生代谢物n 色素合成过程中经多次化学反应n 可进行多级调控的反应笨丙氨酸 Phenylalanin 肉桂酸盐 Cinnamate4-香豆酸盐 4-Coumarete4-香豆酰 - CoA 4-Coumaroyl-CoA咖啡酰 -CoA Caffeoyl- CoA丙二酰 - CoA Malonyl- CoA柚配质 -查尔酮 Naringeninchalone圣草酚 -查尔酮 Eriodictyolchalone五羟黄酮 Pentahydroxyflavanone柚配质（黄酮 ） Naringenin） 圣草酚 Eriodictyol二氢杨梅黄酮 Dihydromyricetin二氢堪非醇 Dihydrokaempferol二氢槲皮醇 Dihydroquercetin无色飞燕草色素 Leucoderlphinidin无色天竺葵色素 Leucopelargonidin 无色花青素 Leucocyanidin飞燕草色素 Derlphinidin天竺葵色素 Pelargonidin花青素 Cyanidin飞燕草色素 -3-糖苷 Derlphinidin-3-Glc天竺葵色素 -3-糖苷 Pelargonidin-3-Glc花青素 -3-糖苷 Cyanidin-3-Glc 图 1 花色素苷合成途径注明： 为主要途径； 为辅助途径； 为菊花体内途径 3、色素在花瓣中的分布三、花色变异的机理1. 花色和色素的种类 奶油色、象牙色、白色 黄色 橙色、绯红色、褐色 深红色、粉红色、紫色、蓝色和黑色等 花朵开放所引起的花色变化色素种类与花色三、花色变异的机理2. 色素的理化性质与花色 花色素苷类 花黄色素 类胡萝卜素色素的理化性质与花色色素的理化性质与花色三、花色变异的机理3. 花瓣组织对花色的影响白色的花黑色的 花墨牡丹墨魁四、花色的遗传调控1. 花色的遗传学基础绝大多数影响花色的因素是由基因控制的，而控制花色的基因又是高度专化的，各专一化的基因构成一个有序的基因系统并共同作用，形成万紫千红的花色。首先，花色的有无是由基因控制的；其次，还存在决定色素种类和色素量的基因；再有，花色素性质的变化也是特定基因控制的；此外，其他色素形成与否及共同着色，细胞液的 PH值，色素的分布等都是由特定基因控制的；最后，基因并不是孤立的，基因间互做亦影响花色。（ 1）影响花色的基因Phenylalanin Cinnamate 4-Coumarete 4-Coumaroyl-CoACaffeoyl- CoAMalonyl- CoANaringeninchalone EriodictyolchalonePentahydroxyflavanone NaringeninEriodictyolDihydromyricetinDihydrokaempferol DihydroquercetinLeucoderlphinidin Leucopelargonidin LeucocyanidinDerlphinidin Pelargonidin CyanidinDerlphinidin-3-Glc Pelargonidin-3-Glc Cyanidin-3-Glc PAL4CL C4HCHSCHSCHICHI F35HF3HDFRANSFGTFGTFGTANSANSDFRDFRF3HF3HF3HF3HFig.1 ANTHOCYANIN BIOSYNTHETIC PATHWAY CC3HF35H（ 2）调节花色的基因玉米花色素苷合成途径的调节基因3.花色遗传的实例n 马鞭草：紫红色含有 3,52糖苷飞燕草色素，这是由一对基因的差异所决定的，当包含 3,5二糖苷的 F1自交时，紫红色和栗色的分离是 3： 1n 樱草： bR植物开红花； br植物开蓝花；BR植