花烛‘Sonate’叶色突变体和野生型有色体发育和类胡萝卜素积累特征研究(3)
3. 有色体发育和类胡萝卜素积累对植物叶色的影响
类胡萝卜素具有光能传递和光保护的作用，是高等植物必不可少的一种天然色素，主要包括胡萝卜素和叶黄素类[9]。类胡萝卜素的积累不但能影响植物的叶色和花色，保护植物组织免于强光伤害，提高植物的生长势和适应性，同时也能够提高园艺作物和农作物产品器官的营养价值，满足人们日常生活所需的类胡萝卜素的摄取[10]。类胡萝卜素主要由有色体合成，广泛分布并且被大量合成于高等植物的各种组织中，包括光合、非光合组织（包括叶、花、果及根）[11]。有色体可由叶绿体转化而来[12]。因此，有色体发育对类胡萝卜积累起着至关重要的作用，而培育高类胡萝卜素含量的植物新品种具有广阔的应用前景。
植物细胞中有色体发育异常或者类胡萝卜素代谢途径改变均会导致植物颜色变异。在枇杷果色形成过程中对质体超微结构和类胡萝卜素积累的研究发现，早期绿色果皮中叶绿体发育完好，在黄绿色时期叶绿体类囊体解体，质体已不具备叶绿体的典型结构，而在黄色、橙黄色的果皮中质体球数增加，类胡萝卜素开始大量积累[13]。另外，对观赏花卉中国水仙红色副冠‘粉红魅力’以及黄色副冠‘金盏银台’两种材料的比较分析发现，两份材料中副冠颜色不同与细胞中有色体的结构和数量无关，而与红色副冠有色体累积β–胡萝卜素的能力增强相关。研究还发现‘金盏银台’白色花瓣中有色体结构与其黄色副冠明显不同，有色体数量少，且有色体内质体球体积小、数量较少[14]。以上研究表明，植物颜色的变化与有色体发育和类胡萝卜素积累均密切相关。但是，有关有色体发育和类胡萝卜素积累影响叶片颜色的报道相对较少，尤其在观赏花卉中。
2004年，王艳等人在进行花烛品种‘Sonate’离体培养时发现，由愈伤组织再生的无菌苗中出现了一株叶片颜色呈黄绿相间的叶色嵌合体，又通过腋芽增殖及愈伤组织器官发生两种增殖方式获得了多种性状的叶色突变株系，通过不断筛选获得了稳定的深绿、黄化、红化和白化等叶色变异株系，为本研究奠定了基础。