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分子植物育种
(
网络版
), 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1284
-
1290
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1284
-
1290
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
1284
文献综述
A Review
光调控花青素苷合成及呈色的机理
唐杏姣
,
戴思兰
北京林业大学园林学院
,
国家园林花卉工程技术中心
,
北京
, 100083
通讯作者
:
silandai@gmail.com
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
37
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0037
收稿日期：
2010
年
12
月
30
日
接受日期：
2011
年
02
月
28
日
发表日期：
2011
年
04
月
01
日
这是一篇采用
Creative Commons Attribution License
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,
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件的使用与传播。
引用格式：
唐杏姣等
, 2011,
光调控花青素苷合成及呈色的机理
,
分子植物育种
Vol.9 No.37 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0037)
摘
要
花青素苷是存在于高等植物花朵、果实和叶片中的主要色素。花青素苷合成与积累受温度、光等外在环境因子和
植物自身营养状况、发育阶段等内在因子共同调控。光是植物生长发育重要的环境因子，也是刺激植物花朵和叶片合成与积
累花青素苷的重要环境因子。光信号通过激活花青素苷合成途径上相关基因的表达直接或者间接地调控花青素苷的合成与积
累。本文综合已有的研究，集中讨论光调控过程中涉及到的信号转导，以及光周期、光强和光质对植物中花青素苷合成途径
的影响，以期为揭示光对花青素苷合成途径的调控机理研究和花青素苷代谢工程的实际应用提供参考。
关键词
光周期
;
光强
;
光质
;
花青素苷合成
Light Regulation of Anthocyanin Synthesis and Coloration
Tang Xingjiao , Dai Silan
College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, National Engineering Research Center for Floriculture, Beijing, 100083, P.R. China
Corresponding author, silandai@gmail.com;
Authors
Abstract
Anthocyanins is the main pigment in flowers, fruits, and leaves of higher plants. Anthocyanin synthesis and accumulation
is controled by extrinsic environmental factors
，
such as temperature, light, and developmental stages. Light is one of the most
important environmental factors to plant growth and development. Light stimulates anthocyanin synthesis and accumulation in plant
flowers and leaves. Optical signal regulates the anthocyanin synthesis and accumulation by activating of related genes expression for
anthocyanin biosynthesis. In order to provide reference for researches on light regulation of anthocyanin synthesis pathway and
anthocyanin metabolic engineering, the authors discuss the effects of photoperiod, light intensity and light quality on the anthocyanin
synthesis in plants intensively.
Keywords
Photoperiod; light intensity; light quality; anthocyanin synthesis
研究背景
光作为最重要的环境因子之一，不仅使植物通
过光合作用获得生长能量，还对植物的各个生长发
育过程有着广泛的调节作用。光可以通过信号转导
途径调控植物的生长发育、形态建成、开花诱导、
生物节律以及代谢产物的生成等多个方面，同时植
物也可以感受光的强度、方向、不同波段以及周期
等
(Batschaue, 1998)
。光对植物发育的调控最终通过
对特定基因表达的调控实现
(Jaakola and Hohtola,
2010)
。
花青素苷
(anthocyanin)
是一类广泛存在于植物
表皮细胞中的水溶性色素，属于类黄酮化合物，它
是决定高等植物花色的重要色素之一
(
胡可等
,
2010)
。随着花瓣的发育，花青素苷开始合成与积累，
使花瓣呈现从红到蓝、紫等各种颜色
(Yoshikazu et
al., 2010)
。光照直接或者间接地通过信号传导途径
激活花青素苷合成途径上相关基因的表达，促使植
物体内合成相关酶，从而合成并积累花青素苷
(Hartmann et a1., 2005)
。光调控青素苷合成和积累
在营养器官，如幼苗、种子和细胞培养物
(Hartmann
et al., 1998)
以及和许多园艺植物的花瓣和果实如矮
牵牛
(
Petunia hybrida
)
、月季
(
Rosa chinensis
)
和苹果
(
Malus pumila
)
中都有相关的研究
(Moscovici et al.,
1996; Biran and Halevy, 1974; Dong et al., 1998)
。本
文总结了光照对植物花青素苷合成与积累的调控
方面的研究进展。