- 花色的形成及其影响因素
花是观赏植物的主要观赏器官,不同花的颜色是决定花观赏价值的最为重要因素之一,在很大程度上决定着花的品质特性。花色有狭义和广义之分,狭义的花色是指花瓣的颜色;广义是指花器官花萼、雄蕊甚至苞片发育成花瓣的颜色,也就是花叶中发育成花瓣状部分所显示的颜色[1] 植物的花色受到各种因素的影响。
1、植物花色表现的内在因素
1.1花色素的种类及其变化
花色与花瓣色素的种类、含量、分布以及花瓣结构有着密切的关系。花色素的种类非常多,可分成类胡萝卜素、类黄酮和花青素三大类[1]。类胡萝卜素是胡萝卜素和胡萝卜醇的总称,一般都存在于细胞质内的色素体上,不溶于水,溶于脂肪和类脂中,以结晶或沉淀的形式存在于细胞质的质粒中,又称为质粒色素类。胡萝卜素的种类由它本身的共轭双键的位置决定,颜色的差异也是由于这些双键而引起的。类黄酮为植物次生代谢产物的总称,其化学结构是以 2- 苯基色酮核为基础的一类物质,分为黄酮、黄酮醇、黄烷酮和花色苷等,呈现出从浅黄至深黄的各种花色。花青素是 2- 苯基苯并吡喃镁盐的多羟基衍生物,化学性质与类黄酮相似,可分为花葵素、花翠素和花青素 3 种。花色苷即花色素苷,由花色素和糖组成,控制花的粉红、红、蓝、紫和红紫等颜色的表现。
不同色素种类及其含量的时空组合最终决定花色,但花色与花瓣所含色素的颜色并不完全相同。色素颜色的表现还具有一定的数量效应。花色苷类色素正常情况下呈均一性地溶解于液泡溶液中,它通过吸附、晶化、分子堆积以及自聚 4 种机制来避开水的攻击,并消除“水合———去水合平衡”,从而稳定存在于细胞液中。花色苷除大部分完全溶解外,还可分为花色苷体和花色苷液泡包涵体两类颗粒,花色苷体的存在可导致液泡的强烈色彩,而花色苷液泡包涵体的存在可增加液泡色彩的强度并导致“蓝化”。花色素苷所带的羟基数、羟基甲基化的程度、羟基化的数目、种类与连接位置及其与糖基相连的脂肪酸或芳香族酸的种类和数目等因素都会影响花色的表达[2],一般随着花朵的开放其花色也存在一些变化,有时变化甚为明显。这是由于植物在开花阶段物理及化学条件不同以及花色素组成及含量变化引起的。
1.2 共着色作用
共着色作用是由 Robinson 于 1931 年首次提出的[3]。共着色作用是指类黄酮及其它有关化合物与花色素苷一起呈现增色效应及红移,从而产生从紫色到蓝色的色系[2]。在蓝色花系中,共着色现象可分为分子内共着色和分子间共着色2种[4]。分子内共着色是花色素苷与一个和其相连的芳香酰基间的相互作用,分子间共着色是辅色素与花色素苷分子通过非共价结合而形成的。共色素主要是本身几乎无色的黄酮或类黄酮醇物质,其与花色素苷连接后,不但增加了花色素苷的稳定性,而且使花色素苷的颜色加深,从而改变花色。研究的结果表明,调控花色素苷的助色素含量是花色改变的途径之一。
