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分子植物育种
(
网络版
), 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1584
-
1590
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1584
-
1590
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
1584
评述与展望
Reviews and Progress
兰科植物花色形成与变异分子机理
王有国
1
,
李枝林
1
,
孙慧晶
1
,
郭红
1
,
张广辉
2
1.
云南农业大学园林园艺学院
,
昆明
, 650201;
2.
云南农业大学龙润普洱茶学院
,
昆明
, 650201
通讯作者
: zgh73107310@163.com;
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
80
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0080
收稿日期：
2010
年
04
月
11
日
接受日期：
2011
年
06
月
01
日
发表日期：
2011
年
06
月
22
日
这是一篇采用
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,
版权所有人允许并同意第三方无条
件的使用与传播。
引用格式：
王有国等
, 2011,
兰科植物花色形成与变异分子机理
,
分子植物育种
Vol.9 No.80 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0080)
摘
要
兰科是开花植物中的第二大科，花色变异丰富。兰科植物花色素主要包含花青素苷和类胡萝卜素。近年兰科植物
花色形成分子机理研究主要集中于花青素苷生物合成途径中结构基因和转录因子的克隆与功能分析，对类胡萝卜素生物合成
与调控，环境因子对花色变异的影响等则少有涉及。云南省丰富的野生兰花资源是研究兰科植物花色形成与变异的优良材料。
课题组在收集云南野生兰花资源过程中发现，多数兰花种类缺乏红色系。本文作者提出，超表达花青素苷生物合成途径中的
转录因子，是培育红色系兰花新品种的有效途径之一，并讨论了存在的问题和解决方法进行。
关键词
兰科植物
;
花色
;
花青素苷
;
类胡萝卜素
;
转录因子
;
超表达
Molecular Mechanism of Flower Color Formation and Variation in
Orichidaceae
Wang Youguo
1
, Li Zhilin
1
, Sun Huijing
1
, Guo Hong
1
, Zhang Guanghui
2
1.College of horticulture and landscape, Yunnan Agricultural University, Kunming, 650210, P.R. China
2.Longrun pu-erh tea college, Yunnan Agricultural University, 650210, P.R. China
Corresponding author, zgh73107310@163.com;
Authors
Abstract
As the second largest family of flower plants, orchid family (Orichidaceae) has plentiful color variation. Their flower
pigments mainly included anthocyainins and carotenoids. The studies on molecular mechanism of flower color formation
concentrated on the cloning and functional analysis of structure genes and transcriptional factors involved in anthocyainins
biosynthesis, only a few on carotenoids biosynthesis and the effects of environmental factors on flower color. There are many wild
orchid species only distributed in Yunnan Province which is good materials for studying flower formation and variation. Our group’s
investigations revealed that most orchid species lack of red color lines. In this paper, the authors suggested that overexpression
transcriptional factors involved anthocyainins biosynthesis will be an efficient way to create new flower color varieties.
Keywords
Orichidaceae; Flower color; Anthocyainins; Carotenoids; Transcriptional factors; overexpression
研究背景
兰科
(Orichidaceae)
植物统称兰花，是开花植物
中第二大科。兰花的花色变化非常丰富，是研究花
着色机理的理想对象
(
朱根发和郭振飞
, 2004)
。云南
省有丰富的野生兰花资源，共有兰科植物
135
属、
764
种和
16
个变种以及众多变异类型，是我国乃至
世界的兰花资源宝库
(
关文灵等
, 2006)
。本文总结了
兰科植物花色研究进展，主要包括花色素组成及其
合成与调控的分子机理。
1
兰科植物花色素组成
植物的花色通常是由花青素苷
(anthocyainins)
和
/
或类胡萝卜素
(carotenoids)
的组合而决定的。兰
科植物花色表现出同样的趋势，黄色到橙色由类胡
萝卜素决定，橙色到红色由花青素苷和类胡萝卜素
组合决定，红色到紫色由花青素苷决定
(Thammasiri
et al., 1986; Matsui and Nakamura, 1988; Matsui et al.,
1994; Tatsuzawa et al., 2010)
。文心兰
(
Oncidium
Gower Ramsey)
的花瓣和萼片
(
黄色带有红色斑点
)