桂花叶色变化机理及育种研究进展

笔者简述了彩叶桂的基本定义,并依据其叶色变化将现有新品种划分为纯色和复色(嵌合体)2种类型,阐述了彩叶中叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷3种色素种类、含量及其比例变化规律,影响因素及叶色变化机理,总结了桂花杂交育种、诱变育种和基因工程育种技术的特点及应用现状,提出应加强彩叶桂基因功能分析和育种技术创新,获得具有优异性状、适应性强与观赏性佳的突破性新品种,推动彩叶桂育种工作持续发展。

花烛叶色嵌合体不同生长阶段叶色性状的保持特征

对20个花烛叶色嵌合体株系在不同生长阶段的叶色性状保持特征进行观察,并通过计算机程序辅助分析发现:离体培养阶段,植株嵌合叶片总数占总叶片数的比率及平均单株非绿色部分占总叶面积的比率均为最高,分别为81%和50.1%,两项数值分别高于温室生长阶段新生嵌合叶数占新生叶片总数的比率(46.2%)及新生叶片非绿色部分占新生叶片总面积的比率(23.0%);移栽后,叶片非绿色部分比率超过50%的9个株系中有7个不能正常生长而死亡,所剩13个株系的新生叶片嵌合叶数减少,非绿色部分面积比率缩小,叶片趋向转为绿色;施用营养液后,5个株系的新叶非绿色部分面积比率回升。这些现象表明:营养条件充分有利于嵌合株系花叶性状的保持;嵌合株系中非绿色部分面积大于50%的株系生活力弱,不宜过早移栽;在茎尖分生组织形成叶原基的过程中,可能存在正常细胞与突变细胞的竞争,其结果是一方取代另一方或二者达到动态平衡。

过量施氮对嵌合体‘金旗’玉簪叶色、氮代谢关键酶活性及叶绿体超微结构的影响

以嵌合体类型花叶玉簪的代表品种‘金旗’玉簪为材料,研究了过量施用氮肥对嵌合体‘金旗’玉簪叶片的不同部位叶色变化、氮代谢关键酶以及叶绿体超微结构的影响。研究结果显示,在过量(2g/kg栽培基质)尿素处理后28d,嵌合体‘金旗’玉簪叶片黄色部位完全转绿,叶绿素含量显著上升且达到最大值;与其相对应嵌合体‘金旗’玉簪叶片的绿色部位叶绿素含量在处理后7d达到最大值,在处理后28d达到最低值。嵌合体‘金旗’玉簪叶片各部位(黄色和绿色)的全氮含量,硝酸还原酶(NR)活性,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均在处理后7d达最高水平;嵌合体‘金旗’玉簪叶片(黄色和绿色)的氨态氮初始合成关键酶-谷氨酰胺合成酶(GS)活性在施肥处理后14d达到最大值,谷氨酸合酶(GOGAT)活性高低与叶绿素含量变化趋势一致。嵌合体‘金旗’玉簪叶片黄色部位的叶绿体在施肥处理前,其发育受到严重抑制,缺乏正常的基粒堆积,并存在大量"空泡";施肥处理后28d,受抑制的叶绿体超微结构发育完全,出现正常的类囊体片层结构,与其绿色部位和非嵌合体玉簪叶片的叶绿体结构相似。

花烛突变体叶色嵌合性状的分化特征与保持方法

以花烛品种‘Sonate’(Anthurium andraeanum‘Sonate’)的叶色嵌合型无菌苗为材料,对顶芽失去嵌合性状的16个单株分别进行单芽培养,观察侧芽及茎基部再生过程中叶色嵌合性状的分化特征;并据此归纳花烛突变体叶色嵌合性状的保持方法。结果表明:处于增殖和生根阶段的花烛突变单株侧芽再生植株的嵌合率分别为25.0%～75.0%和25.0%～66.7%,总的嵌合率分别为48.4%和47.8%,具有嵌合性状的侧芽再生植株均萌发于嵌合叶片的叶腋处;处于生根阶段的突变单株的茎基部也能再生出嵌合植株,嵌合率为33.3%～80.0%,总的嵌合率达到64.7%。研究结果显示:通过单芽离体培养的方法可以解决花烛突变体顶芽叶色嵌合性状消失的问题,且应用侧芽再生(增殖与生根阶段)或基部再生(生根阶段)的方法可以保持突变植株的嵌合性状。

三角梅叶色嵌合体表型观察及分析

以广州市区域内部分苗圃的三角梅(Bougainvillea Comm.ex Juss.)叶色嵌合体为调查对象,观察形态特点;通过筛选不同类型的嵌合植株为试材,以正常叶色植株为对照组,测定并分析其叶绿素SPAD值、光合色素相对含量,研究三角梅属植物叶色嵌合特点及光合色素含量差异.结果表明:广州市区域内常见的三角梅叶色嵌合体共有51种,嵌合体表型可分成3大类:绿心黄边、黄心绿边以及混合型,且不同品种的嵌合体存在颜色差异;嵌合体植株叶片从绿色区域到黄色区域,叶绿素SPAD值不断下降,黄色区域仍有极低含量叶绿素;各光合色素含量均显著降低,而类胡萝卜素/总叶绿素比值则均高于绿色区域,说明嵌合部位呈现黄色与类胡萝卜素/总叶绿素比值升高有一定的相关性.