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植物花色呈现的生物化学

花匠小妙招
2024-11-27 02:26

西北植物学报2003,23(6):1024—1035ActaBot.Boreal.-Occident.Sin.

文章编号:100024025(2003)0621024212植物花色呈现的生物化学、分子生物学Ξ机制及其基因工程改良赵昶灵1,郭维明2,陈俊愉3(1南京农业大学生命科学学院,南京210095;2南京农业大学园艺学院,南京210095;3北京林业大学园林学院,北京100083)摘要:文章综述了植物花色基因工程改良的前提、策略和特殊性。植物主要花色色素类黄酮、类胡萝卜素的合成途径和相关酶的基因表达已基本研究清楚,关键酶的基因已被克隆。花色的基因工程改良遵循一般植物基因工程规律,而且是系统工程,要求花器官特异性启动子,基本策略为抑制关键酶的基因表达、导入调节基因或新的外源基因。花色基因工程可能成为获得雄性不育的方式之一,应与传统育种技术有机结合,当然也存在安全性问题。关键词:植物花色;生物化学、分子生物学机制;改良;基因工程中图分类号:Q946文献标识码:ABiochemicalandmolecularbiologicalmechanismoftheexpressionoftheflowercolorofhigherplantanditsamelioratingbygeneengineeringZHAOChang2ling1,GUOWei2ming2,CHENJun2yu3(1CollegeofLifeScience,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China;2CollegeofHorticulture,NanjingAgricul2turalUniversity,Nanjing210095,China;3CollegeofLandscapeArchitecture,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,Chi2na)Abstract:Thispapersummarizestheprerequisite,tacticsandparticularityoftheamelioratingofflowercol2orofhigherplantbygeneengineering.Thebiosyntheticpathwaysofthemainpigments(namelyflavonoidsandcarotenoids)inpetalhavebasicallybeenclarifiedclearlyandthegenesofthekeyenzymeshavebeencloned.Theamelioratingofflowercolorabidesbytheordinarylawsofplantgeneengineering.Butitisasystemengineering,demandstheflower2specificpromotersandthebasicstrategiesincludeinhibitingthegeneexpressionofthekeyenzymesandtransferingtheregulatorgenesorthenewexogenousgenesintothetargetplant.Thegeneengineeringofflowercolorwillprobablybecomeoneofthemethodstoacquiremalesterility,itshouldbeintegratedwiththetraditionalbreedingtechniquesand,certainly,itisconfrontedwiththeproblemsofsafety.Keywords:theflowercolorofhigherplant;biochemicalandmolecularbiologicalmechanism;ameliorating;geneengineering植物的花色(flowercolor)广义是指显花植物(主要是具显眼花的被子植物)花器官中一切花瓣状结构的颜色[1],狭义仅指花瓣的颜色;但花器官除花瓣外的结构(如花萼、雄蕊、雌蕊、苞片)均可发生“瓣化”并具特定颜色[2]。植物花色是多种因子协同作用的结果,但在根本上是因为特定色素在花瓣细胞中Ξ收稿日期:2002212223;修改稿收到日期:2003203222作者简介:赵昶灵(1969-),男(汉族),博士,副教授。现在云南农业大学农学与生物技术学院工作。主要从事植物生理学、生物化学和分子生物学研究。E2mail:zhaoplumblossom63@yahoo.com.cn