大叶菊叶片花青素组成与颜色形成机制研究

《BMC Plant Biology》：Correlation between the composition and content of anthocyanins and leaf coloration in Nekemias grossedentataz,2

　　

摘要

背景

大叶菊（Nekemias grossedentata）是加工藤茶的原料。紫色藤茶在丰富产品方面具有市场潜力，但紫色叶片的形成机制尚不清楚。本研究旨在阐明该物种中花青素组成与叶片颜色之间的关系。

结果

绿叶（LM1、LM2）的总叶绿素含量较高（2.011–2.218 mg/g）。花青素被确定为决定颜色的主要色素，紫叶（ZM1、ZM2、ZM3；2322.31–7493.18 μg/g）的总含量显著高于绿叶（166.11–1014.05 μg/g）。共推测鉴定出81种花青素成分，主要包括矢车菊素、飞燕草素和芍药素的衍生物（分别为32种、10种和10种；MSI 2级，见图10图例）。观察到不同的积累模式：ZM1富含矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（809.87 μg/g），ZM2富含芍药素-3,5-O-二葡萄糖苷（1620.16 μg/g），ZM3富含飞燕草素-3,5-O-二葡萄糖苷（1884.85 μg/g）。OPLS-DA分析鉴定出矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、飞燕草素-3-O-半乳糖苷、飞燕草素-3,5-O-二葡萄糖苷和锦葵色素-3-O-葡萄糖苷为关键差异化合物。相关性分析表明，a*值对色调区分至关重要（紫色/红色叶片为正值，绿叶为负值）。总花青素含量与L*值（亮度）呈极显著负相关，而芍药素衍生物与a*值呈极显著正相关，表明它们是紫色形成的关键驱动因素。

结论

本研究阐明了N. grossedentata叶片中特定花青素与颜色参数之间的相关性。研究结果为叶片颜色变化的生化机制提供了新的见解，并为培育具有多样且理想叶片颜色性状的新品种提供了理论基础。