高等植物花色苷在液泡中的存在状态及其着色效应(英文)

综述了花色苷被摄入液泡的原因、花色苷在液泡中的存在状态及其对植物细胞的着色效应。花色苷在植物细胞质中合成后转运到液泡里是为了解除其对蛋白质和DNA等细胞功能分子的毒性。花色苷的液泡区隔化是花色苷在植物细胞中发挥正常功能的前提。在大多数植物中,花色苷在绝大多数情况下完全溶解在液泡里。但是,花色苷也能在液泡里形成颗粒,这些颗粒可以划分为花色苷体和花色苷液泡包涵体两类。花色苷体由膜包裹,其形成是液泡中小的有色囊泡逐渐合并的结果,发育完全的花色苷体为典型的球状、具比液泡更深的红色;液泡里的花色苷体具高密度,呈现为含高浓度花色苷的不溶性小球;花色苷体的存在可导致液泡的强烈色彩。花色苷液泡包涵体可能具备蛋白质基质,既无膜包裹又无内部结构,其形成是转运进液泡的花色苷与蛋白质基质结合的结果;液泡里的花色苷液泡包涵体形状不规则,象果冻;在花色苷液泡包涵体中,花色苷可能通过氢键连接于蛋白质基质的一个有限空间位点;花色苷液泡包涵体被认为是液泡中花色苷的"陷阱",优先摄取花色素3,5-二糖苷或酰化的花色苷;花色苷液泡包涵体的存在可增加液泡色彩的强度并导致"蓝化"。

红肉猕猴桃品种‘红阳’果实中花青素体的细胞学特征

目前关于植物器官着色的生化代谢途径及其调控等已有深入了解,而关于色素积累的细胞学过程研究还十分缺乏。本研究以目前红肉猕猴桃主栽品种‘红阳’为试验材料,通过光学显微镜及透射电子显微镜观察了该红肉猕猴桃果实内果皮横剖面着色组织的解剖特征,并描述了花青素体的细胞学特征。结果表明,‘红阳’果实中色素体的形成及着色细胞分布存在组织特异性。首次在猕猴桃果实中观察到2种花青素体形态,一种是规则的圆形色素体,另一种是小颗粒色素体;本研究还观察到花青素色素体载体的形态特征及其解体与液泡化过程。‘红阳’猕猴桃开花后30 d时,果实内果皮的圆形色素体出现在维管束及其周围的小细胞里,开花后68 d,小颗粒色素体开始在大的薄壁细胞里出现;在花后117 d,维管束及其周围小细胞仍在形成大量色素体颗粒。通过电镜观察表明,在这个时期的内果皮薄壁细胞中可以观察到大量的色素体载体(AVI carriers),这些载体内存在多种不同形态的色素体,可能反映了薄壁细胞的着色过程。有的色素体仍呈现圆形,有的呈现新月形或者其它不规则形,总体上载体内的这些色素体变得越来越小且越来越不规则,最终导致色素体载体不同程度的液泡化。这些结果暗示了红肉猕猴桃果实色素体的形成部位、细胞学形态特征以及色素体的解体与花青素释放过程,表现了"移位释放"的特点。