梅花(Prunus mume Sieb.et Zucc.)色、形、香、姿、韵兼备,是中国传统名花和候选国花之一。在当今世界,梅花是第一个授权中国科学家为国际登录权威的园艺植物品种;我国梅花60年的科学研究已取得系统的成果。但是,梅花花色的探索一直是梅花研究中的薄弱环节。梅花花色是指梅花花器官中一切花瓣状结构的颜色,主要包括紫红、粉红、纯白、绿白、淡黄和复色,是决定梅花风韵美和美学品位的关键性状。现在,梅花花色这个薄弱研究环节已严重影响梅的品种审定和国际登录,也妨碍梅花花色改良的起步。 本研究针对梅花花色这个梅花研究中的薄弱环节,从植物生理生化、植化和分子生物学水平较系统地探索梅花花色的表现特征、梅花花色色素的分子结构,并克隆梅花花色色素生物合成关键酶的基因。研究的主要结果如下: 1.关于梅花花色的时空变化 梅花‘南京红须’、‘南京红’的花色主要存在着花发育阶段导致的时间变化,反映其花色受花发育控制。二者的花色都在蕾期最浓艳,在初花期略淡,在盛花期又稍浓,在未花期最淡,尽管花瓣在展开时便趋于快速衰老;在整个花发育时期,同一朵花不同层次花瓣的颜色浓淡均为:外层花瓣>中层花瓣>内层花瓣,即花瓣在花冠中的具体排列位置决定着该片花瓣的特定颜色深浅;不同层次花瓣颜色的变化趋势不完全一致。同时,两个品种外层花瓣的总黄酮含量变化与外层花瓣的色度变化成正相关。而花朵在树冠的着生部位导致的花色差异不显著,表明‘南京红须’、‘南京红’的花色的空间变化极小。 2.关于梅花花色色素花色苷分子结构鉴定 梅花花色色素属于黄酮类化合物,不含查尔酮、噢哢、儿茶素、二氢黄酮、二氢黄酮醇等,而可能含黄酮、花色苷及其花色素等;红、白梅花的花色色素均含相同的非红色的黄酮类化合物;梅花的红色花色是源于花色素或/和其苷,且红的程度与其花色苷含量成正相关;梅花花色差异与总黄酮含量间似乎无明显规律性。 梅花‘南京红’花色色素在pH0～3范围内颜色稳定,因不同光质、热、氧化剂、还原剂、螯合剂而呈现无色、墨绿色或黄绿色,因不同金属离子、离子的不同浓度而呈现程度不同的红色、紫色、黑黄色、红中带黑或微蓝绿色,葡萄糖和低浓度苯甲酸钠几乎不影响其色泽,蔗糖使颜色变淡,柠檬酸却使其颜色变深。