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非洲紫罗兰(Saintpqulia ionantha)又名非洲堇,为双子叶植物纲苦苣苔科非洲紫罗兰属多年生长常绿草本植物,是国际上著名的室内盆栽花卉,有室内花卉皇后的美称。由于其花色种类众多,因此可以作为花显色机制良好的研究材料。本试验以白色和蓝色非洲紫罗兰品种为研究材料,来探寻非洲紫罗兰蓝色花显色机制。研究方向分别从色素种类、金属元素含量差异、花瓣细胞pH值差异和蓝色基因同源克隆这四个方面着手,在生理和分子水平上进行了花色素种类的测定、花瓣细胞pH值的测定、原子吸收光谱法分别对叶片、花瓣中金属含量的测定和以白色和蓝色非洲紫罗兰花瓣为材料,利用RT-PCR技术,对F3′5′H基因进行同源克隆。(1)在花色素种类初步分析试验中,分别对白色和蓝色非洲紫罗兰品种进行了色素类型定性分析、类黄酮显色反应和色素成分的紫外–可见光谱分析。试验结果表明:白色非洲紫罗兰品种花瓣中仅含有黄酮类化合物,不含有花色素苷;蓝色非洲紫罗兰品种花瓣中除含有黄酮类化合物外,还含有花色素苷。(2)利用原子火焰吸收光谱法分别测定了白色和蓝色非洲紫罗品种叶片与花瓣中Na、Mg、K、Ca、Fe和Cu六种金属元素,试验结果表明:二个品种的叶片与花瓣中金属含量存在差异,但不具有相关性。在白色非洲紫罗兰花瓣中,Na、K、Ca三种金属元素的含量高于蓝色非洲紫罗兰品种,说明其可能与花瓣细胞中的pH值有关,Mg、Fe二种金属元素含量在二个品种非洲紫罗兰花瓣中没有差异,说明其可能参与花瓣细胞中其他代谢,Cu元素在蓝色非洲紫罗兰品种花瓣中的含量多于白色花瓣中,说明其可能参与花瓣中色素螯合。(3)分别以1、5、10、15、20天数摘取的新鲜白色和蓝色非洲紫罗兰花瓣为试验材料,检测花瓣细胞pH值,试验结果表明,蓝色非洲紫罗兰品种花瓣细胞的pH值明显高于白色品种非洲紫罗兰花瓣细胞的pH值,且而者范围均在3.0～7.0之间,呈弱酸性。随着花瓣采摘天数间隔的不断增加,其细胞中的pH值不断升高,且白色非洲紫罗兰品种花瓣细胞的pH值变化大于蓝色非洲紫罗兰品种。(4)以白色和蓝色非洲紫罗兰花瓣为材料,利用RT–PCR技术同源克隆F3′5′H基因cDNA序列。试验结果表明:白色和蓝色非洲紫罗兰均含有F3′5′H基因片段,所克隆的F3′5′H基因编码的cDNA片段长度为392bp。通过ClustalX比对软件比对后,此片段序列与马铃薯、矮牵牛、龙胆草、金鱼草、瓜叶菊的F3′5′H基因cDNA片段部分序列同源性分别为63.0%、55.4%、52.8%、49.0%和47.7%。