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光环境可以影响植物花青素的形成?
时间:2019-02-12 10:36:21来源:汉斯出版社
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提要:花青素是一类广泛存在于多种高等植物液泡中的水溶性天然色素

花青素是一类广泛存在于多种高等植物液泡中的水溶性天然色素,其本身因能够吸收500nm左右的光而呈现特定颜色,同时也可以使植物呈现出多种不同颜色。在医药保健方面,花青素作为一种强自由基清除剂,可以预防心脑血管方面的疾病,且具有抗氧化、抗衰老、抗突变和抗癌等多种保健功能

(图片来源于网络,侵删)

目前研究者们对花青素的生物合成机制已有了较为清晰的研究,并有多篇综述性研究报道。而在汉斯出版社《植物学研究》期刊中,有论文作者研究光环境对植物花青素生物合成的影响具有重要意义,并总结了光环境对植物花青素生物合成的影响

研究得到同光质的光会通过影响植物花青素合成相关基因的表达来调控花青素的积累,即不同光质会引起不同途径的花青素合成出了不同光质对植物花青素合成相关基因表达的影响。光质对植物花青素合成的影响因植物种类不同而异,对同一植物的不同品种影响也不同

有学者认为,植物花青素的积累依赖于光照强度,而非花青素类黄酮的合成。光强可以通过光感受器激活花青素合成途径,最终促进花青素的积累。花青素的高积累伴随着类囊体膜的非堆叠,是一种光保护机制,可防止活性氧的形成,但这种光保护作用只有当植物消耗热能的能力超过了消除多余光能的需要时才会发挥作用。

光照强度对花青素合成的调控主要是还原糖、PAL、CHI、DFR及净光合速率Pn的正向促进和叶绿素的抑制共同作用的结果。在一定光照范围内,随着光照强度的增大,与花青素生物合成、转运和调控相关的基因表达上调,花青素的积累量增加。

光照时长也会影响植物花青素的生物合成。实际生产中,人们常通过延长或缩短植物的光照时间来调控植物的生长。长光周期能显著提高植物花青素、叶绿素、还原糖以及ABA的含量。使用不同光质对植物进行生物补光可以促进植物的营养生长,也可以促进植物花青素的生物合成。同时外源糖和激素调控植物花青素的合成积累主要依赖于光信号,光照和糖互作可以通过影响某些基因的表达进而影响转基因拟南芥花青素的代谢。

总而言之,光作为一种调控植物生长的重要因子,在植物生产上的实际应用非常广泛。除了调控植物的生物量和花期外,光还可以用于调控植物花青素的生物合成,特别是在环境因子可调控的设施栽培条件下。而花青素除了能调控植物的颜色外还具有重要的医药保健功能,这使得开发富含植物花青素的食品有良好的市场前景与经济效益。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=28779

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环境 可以 影响 植物 花青素 形成

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作者系郭珊珊

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