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木芙蓉花色形成的表型研究

作　者: 郑智
导　师: 吕长平
学　校: 湖南农业大学
专　业: 观赏园艺学
关键词: 木芙蓉花色类黄酮花青素类胡萝卜素
分类号: S685.99
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

木芙蓉（Hibiscus mutabilis）又命芙蓉、拒霜花,为锦葵科、木槿属,落叶灌木或小乔木。本研究以不同花色木芙蓉为材料运用测色法,紫外分光光度法,化学显色法,植物成分分析等方法,从花色表型测定与分析,理化因子对类黄酮呈色的影响,木芙蓉花色素的化学分析等方面对木芙蓉花色的形成进行了研究。为木芙蓉品种分类以及新的花色品种的培育奠定基础,同时,为进化生物学研究提供参考依据。本试验主要结果如下：1.使用目视测色和色差仪测色两种方法对木芙蓉3个品种的花色进行评价,经综合分析将木芙蓉花色分成红色（red group）、白色（white group）、粉色（pink group）三个色系。运用色差仪对木芙蓉的花色进行了测量。结果发现,木芙蓉不同花色品种的亮度（L^*）和红度（a^*）表现出显著的负相关关系,即随着红度的降低,花色的亮度越来越高；L^*与黄度（b^*）表现出显著的正相关关系,这说明随着黄度的提高,花色的亮度也相应地增加。2.本试验研究了温度、光照、酸碱性和金属离子对木芙蓉花色素在离体条件下呈色的影响,结果发现：①55℃以下的温度对类黄酮呈色的影响不明显,只有红色、粉色品种花青素随温度升高略有降解；②光照可以明显影响红色品种花青素的呈色,花青素在光下容易降解,使颜色变浅,且光照越强降解幅度越大；白色系品种的黄酮类化合物对光照稳定；③pH值对红色系花青素的呈色影响较大。在pH值3.8缓冲体系中花青素具有最大的吸光度,之后随着溶液pH值的升高颜色变浅、λmax红移,部分品种花青素在pH>7.0时变绿,说明花青素的结构已经被破坏；pH值对白色系品种影响不大,仅pH>7.0时产生浑浊,同时白色系品种类黄酮变黄；④Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Ca²⁺对红色系‘牡丹红’花青素有增色作用,金属离子对白色系‘醉芙蓉’白色花瓣黄酮类化合物无明显影响。3.在本研究中,使用紫外-可见光谱对木芙蓉花瓣中存在的类胡萝卜素、黄酮类化合物和花青素三类色素进行了分析,结果发现：①黄酮类化合物的特征吸收峰在331nm和271nm附近,存在于所有的木芙蓉品种中,由于它的光吸收特性,因此大部分化合物表现为无色或者很淡的黄色；②类胡萝卜素的特征吸收峰是442nm和471nm,属于可见光区,所以大多会表现出黄色到橙黄等花色。类胡萝卜素存在于红色和粉红木芙蓉花瓣中,表现出黄色或者与其他类型花色素共同形成花色；③花青素的特征吸收峰在525和252nm附近,在525nm处的光吸收,使花青素表现出非常鲜艳的花色,花青素存在于红色系和粉色系花瓣中。4.用紫外分光光度法分别测量了木芙蓉三个品种花瓣的总黄酮、花青素和类胡萝卜素的含量。结果发现：不同色素种类和含量的差异是形成花色色系的直接原因,总黄酮、总花青素和总类胡萝卜素的含量与亮度（L^*）呈负相关关系；红色和粉红系的主要色素花青素与红度（a^*）呈显著的正相关关系,而白色系的主要色素类胡萝卜素与黄度（b^*）同样也呈显著的正相关关系。总黄酮和总花青素的含量通常与总类胡萝卜素呈现负相关,而黄酮类化合物作为花青素的前体物质,与花青的含量呈现显著的正相关关系。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章前言  12-24
  1 木芙蓉研究进展  12-13
    1.1 木芙蓉生理生化研究  12
    1.2 木芙蓉繁殖与栽培  12-13
    1.3 木芙蓉的应用研究  13
  2 观赏植物花色研究进展  13-23
    2.1 花色形成机理  15-21
      2.1.1花瓣的组织结构与花色形成  15-16
      2.1.2 花色素的种类  16-19
      2.1.3 液泡pH值对花青素呈色的影响  19-20
      2.1.4 金属离子对花青素呈色的影响  20-21
    2.2 观赏植物花色表型的测量  21-23
      2.2.1 植物材料的准备  21
      2.2.2 目视测色  21-22
      2.2.3 仪器测色  22-23
  3 本研究的目的和意义  23-24
第二章理化因子对木芙蓉花瓣中类黄酮呈色的影响  24-40
  1 试验材料与方法  24-27
    1.1 试验材料  24
    1.2 药品与仪器  24
    1.3 类黄酮的提取  24
    1.4 类黄酮紫外-可见光吸收光谱扫描  24-25
    1.5 物理因素对类黄酮提取液呈色的影响  25-26
      1.5.1 温度的影响  25
      1.5.2 光照的影响  25-26
    1.6 化学因素对类黄酮提取液呈色的影响  26-27
      1.6.1 pH值的影响  26
      1.6.2 金属离子的影响  26-27
  2 结果与分析  27-36
    2.1 类黄酮提取液颜色及检测波长  27-28
    2.2 光照的影响  28-30
    2.3 温度的影响  30-32
    2.4 溶液pH值对色素呈色的影响  32-34
    2.5 金属离子对类黄酮提取液呈色的影响  34-36
  3 讨论  36-39
    3.1 理化因素对木芙蓉类黄酮外呈色的影响  36-39
    3.2 花色变化可能的原因  39
  4 本章小结  39-40
第三章木芙蓉不同花色品种花色素成分的初步分析  40-46
  1 材料和方法  40-41
    1.1 色素的定性分析  40-41
      1.1.1 木芙蓉花色素类型的定性分析  40
      1.1.2 类黄酮的显色反应  40
      1.1.3 色素中叶绿素、类胡萝卜素的鉴定  40-41
      1.1.4 花瓣中类黄酮的检测  41
  2 结果与分析  41-43
    2.1 石油醚、盐酸和氨水测试结果  41
    2.2 类黄酮显色反应  41-42
    2.3 花色素中叶绿素、类胡萝卜素的鉴定  42
    2.4 木芙蓉花朵中类黄酮的测定  42-43
  3 讨论  43-44
    3.1 木芙蓉花朵中的花色素  43-44
    3.2 特征显色反应和紫外-可见光谱在色素分析中的应用  44
  4 小结  44-46
第四章木芙蓉花色和不同类型花色素成分含量之间的关系  46-52
  1 材料和方法  46-47
    1.1 试验材料  46
    1.2 试验方法  46-47
      1.2.1 花色表现型测量  46
      1.2.2 总类胡萝卜素含量的测定  46-47
      1.2.3 总黄酮含量的测定  47
      1.2.4 总花青素的紫外-可见光谱分析  47
  2 结果与分析  47-51
    2.1 木芙蓉花色表型测量结果  47
    2.2 总类胡萝卜素的含量  47-48
    2.3 总黄酮的含量  48
      2.3.1 芦丁标准曲线方程  48
      2.3.2 总黄酮的含量  48
    2.4 总花青素的含量  48
    2.5 花色素与花色的形成  48-51
      2.5.1 红色花的形成  48-50
      2.5.2 白色花的形成  50-51
  3 小结与讨论  51-52
第五章全文总结及展望  52-54
  1 总结  52-53
    1.1 木芙蓉花色的亮度(L~*)与红度(α~*)之间的关系  52
    1.2 不同理化因子对木芙蓉花青素的影响  52
    1.3 木芙蓉花瓣内的类胡萝卜素、黄酮类化合物和花青素的研究  52-53
    1.4 木芙蓉总黄酮、花青素和类胡萝卜素的含量与花色的关系  53
  2 问题与展望  53-54
参考文献  54-62
附图:试验中使用的木芙蓉品种  62-64
常用缩写词表  64-65
致谢  65-66
作者简介  66

木芙蓉花色形成的表型研究

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