Flower color chimera and abnormal leaf mutants induced by C-12(6+) heavy ions in Salvia splendens Ker-Gawl.

The effect of C-12(6+) heavy ions bombardment on mutagenesis in Salvia splendens Ker-Gawl. was studied. Dose-response studies indicated that there was a peak of malformation frequency of S. splendens at 200 Gy. Abnormal leaf mutants of the bileaf, trileaf and tetraleaf conglutination were selected. Meanwhile, a bicolor flower chimera with dark red and fresh red flower was isolated in M1 generation of S. splendens. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis demonstrated that DNA variations existed among the wild-type, fresh and dark red flower shoots of the chimera. The dark red flower shoots of the chimera were conserved and cultivated at a large-scale through micropropagation. MS supplemented with 2.0 mg/L BA and 0.3 mg/L NAA was the optimal medium in which the maximum proliferation ratio (5.2-fold) and rooting rate (88%) were achieved after 6 weeks. Our findings provide an important method to improve the ornamental quality of S. splendens.

Negative frequency-dependent selection maintains a dramatic flower color polymorphism in the rewardless orchid Dactylorhiza sambucina (L.) Soò

The orchid Dactylorhiza sambucina shows a stable and dramatic flower-color polymorphism, with both yellow- and purple-flowered individuals present in natural populations throughout the range of the species in Europe. The evolutionary significance of flower-color polymorphisms found in many rewardless orchid species has been discussed at length, but the mechanisms responsible for their maintenance remain unclear. Laboratory experiments have suggested that behavioral responses by pollinators to lack of reward availability might result in a reproductive advantage for rare-color morphs. Consequently, we performed an experiment varying the relative frequency of the two color morphs of D. sambucina to test whether rare morph advantage acted in the natural habitat of the species. We show here clear evidence from this manipulative experiment that rare-color morphs have reproductive advantage through male and female components. This is the first demonstration, to our knowledge, that negative frequency-dependent selection through pollinator preference for rare morphs can cause the maintenance of a flower-color polymorphism.

Flower color variation: A model for the experimental study of evolution

We review the study of flower color polymorphisms in the morning glory as a model for the analysis of adaptation. The pathway involved in the determination of flower color phenotype is traced from the molecular and genetic levels to the phenotypic level. Many of the genes that determine the enzymatic components of flavonoid biosynthesis are redundant, but, despite this complexity, it is possible to associate discrete floral phenotypes with individual genes. An important finding is that almost all of the mutations that determine phenotypic differences are the result of transposon insertions. Thus, the flower color diversity seized on by early human domesticators of this plant is a consequence of the rich variety of mobile elements that reside in the morning glory genome. We then consider a long history of research aimed at uncovering the ecological fate of these various flower phenotypes in the southeastern U.S. A large body of work has shown that insect pollinators discriminate against white phenotypes when white flowers are rare in populations. Because the plant is self-compatible, pollinator bias causes an increase in self-fertilization in white maternal plants, which should lead to an increase in the frequency of white genes, according to modifier gene theory. Studies of geographical distributions indicate other, as yet undiscovered, disadvantages associated with the white phenotype. The ultimate goal of connecting ecology to molecular genetics through the medium of phenotype is yet to be attained, but this approach may represent a model for analyzing the translation between these two levels of biological organization.

Flower color inheritance in diploid and tetraploid alfalfa : a reevaluation /

Includes bibliographical references (p. 24-26).

Identification of Mendel's white flower character

Background The genetic regulation of flower color has been widely studied, notably as a character used by Mendel and his predecessors in the study of inheritance in pea. Methodology/Principal Findings We used the genome sequence of model legumes, together with their known synteny to the pea genome to identify candidate genes for the A and A2 loci in pea. We then used a combination of genetic mapping, fast neutron mutant analysis, allelic diversity, transcript quantification and transient expression complementation studies to confirm the identity of the candidates. Conclusions/Significance We have identified the pea genes A and A2. A is the factor determining anthocyanin pigmentation in pea that was used by Gregor Mendel 150 years ago in his study of inheritance. The A gene encodes a bHLH transcription factor. The white flowered mutant allele most likely used by Mendel is a simple G to A transition in a splice donor site that leads to a mis-spliced mRNA with a premature stop codon, and we have identified a second rare mutant allele. The A2 gene encodes a WD40 protein that is part of an evolutionarily conserved regulatory complex.

圆叶牵牛花青素代谢途径的基因型变异与花色变异的进化生物学研究

基因型变异和表型变异的相互关系问题是尚未解决的生物学基本问题之一，而解决这个问题的一个有效方法是研究基因组中功能相关基因的分子进化和表型效应的相互关系。在本研究中我们利用圆叶牵牛花青素代谢途径（该途径合成了与花色形成有关的色素）来研究表型变异和基因型变异的进化关系，希望探讨两个问题：1、代谢途径上基因多态性在不同位点的表现程度如何? 2、在中国种群中传粉者对花色有无选择? 在对第一个问题的研究中调查了中国圆叶牵牛花青素代谢途径部分结构基因和调控基因的多态性。所研究的结构基因为途径的第一个关键酶基因CHS-D基因和较下游的ANS基因、UF3GT基因，以及调控基因W位点。其次是在温室中进行人工自交以获得所研究基因的纯合体。在对第二个问题的研究中，首先调查了野外圆叶牵牛不同花色的传粉者和传粉几率，其次是分析有色花个体与白花个体中的遗传变异程度。目前的研究结果表明CHS-D位点有3个等位基因，其中在中国的西南部地区发现了1个新的、在已报道的7个等位基因以外的等位基因;较下游的结构酶基因ANS位点存在有5个等位基因（在中国新发现3个等位基因）;UF3GT位点目前只发现有2个已报道的等位基因。在中国的圆叶牵牛中，新发现调控基因W位点上一个有功能的等位基因Ipmyb2，它与已报道的等位基因Ipmyb1的差异主要存在于内含子部分，而与发生缺失（1个6bp的缺失和1个19bp的缺失）后无功能的等位基因ipmyb2（该基因造成白花）存在外显子部分的8个碱基的差异。野外传粉观察结果表明，白花个体与有色花个体受到传粉者介导的选择，传粉者偏爱有色花而歧视白花，而且与在美洲不同，在中国圆叶牵牛的主要授粉者为蛾类而不是蜂类，从野外观察统计的结果看蛾类的传粉效率要高于蜂类。以上结果表明：1）花青素代谢途径上酶基因的位点均有一定程度的多态，其中尤以ANS为最高;调控基因ipmyb2的核苷酸缺失造成该基因停止功能，使其纯合子的个体开白色花。2）授粉者所介导的花色表型选择确实在中国种群中发生，有可能进一步增加花色代谢途径上基因位点的遗传变异。

果实对酵母拮抗菌和外源水杨酸诱导的抗病性应答机理

用生物和非生物因子来进行采后病害的防治，是一个非常有效的方法。诱导抗性作为控制果蔬采后病害的生物技术，已成为该领域的一个研究热点。然而诱导抗性的机制非常复杂，涉及到寄主、病原菌、激发子之间的相互作用关系。本研究主要利用酵母拮抗菌Pichia membranefaciens和SA处理果实，观察其抗性诱导表达和对采后青霉病菌（Penicillium expansum）的抑制作用，并从蛋白质组学水平上对诱导抗性的机理进行了分析。研究结果表明： 1、酵母拮抗菌P. membranefaciens (5 × 107 cells·ml-1)和SA(0.5 mM)处理采后甜樱桃果实，能够明显地降低病害的发病率和病斑直径。酵母菌和SA处理影响到了果实抗氧化酶的活性，同时还改变了POD同工酶谱和甜樱桃果实的总蛋白含量，并诱导了新的蛋白质条带产生。用光学显微镜和扫描电子显微镜技术观察发现，在in vitro条件下P. membranefaciens能够紧密地结合与病原菌的菌丝，而在in vivo条件下这种结合较为松散。 2、借鉴其它模式植物的方法，我们建立了一整套适用于多汁类植物材料的蛋白质组学研究方法。对于芒果，桃，甜樱桃、苹果以及冬枣等果实，都取得了重复性非常好的2-D图谱。我们应用该技术进一步研究了P. membranefaciens (1 × 108 cells·ml-1)以及SA (0.5 mM)处理对桃果实蛋白质组的诱导影响。结果显示，两种激发子处理都能够诱导桃果实产生抗性，从而减轻青霉病引起的腐烂。在诱导处理1 d以后，酵母拮抗菌和SA分别诱导22和16个蛋白的差异表达。质谱鉴定的蛋白属于6大类：代谢，防御反应，转录，能量途径以及细胞结构。有6个蛋白受到两种激发子的共同调控。其中，4种蛋白(包括glutathione peroxidase, polyphenol oxidase precursor, catalase和methionine sulfoxide reductase) 属于抗氧化蛋白，涉及到活性氧代谢。另2个蛋白（Major allergen Pru av 1和peroxidase）是病程相关蛋白，直接参与植物的防御反应。同时一些磷酸化酶和转录因子也受到两种激发子的调节从而参与果实的抗病反应。酶学测定和Northern杂交的结果表明，拮抗菌与SA处理均能影响过氧化氢酶活性及其基因的表达。 3、采前用较高浓度SA (2 mM) 短时间（10s）处理不同成熟期的甜樱桃果实，能够明显降低果实青霉病的病斑直径，并能减轻较低成熟度果实的发病率。在没有接菌的情况下，SA诱导了33个差异表达的蛋白，其中用质谱鉴定出了26个。而在接种病原菌的情况下，SA诱导了19个差异表达的蛋白，并鉴定出了其中的12个。这些蛋白分别涉及到代谢、防御反应、转录、能量途径、信号转导等过程。在没有接种病原菌的情况下，SA处理诱导了Putative DnaJ heat shock protein, PR1-like protein, Peroxidase, Major allergen Pru av 1 (Pru a 1)和Catalase等与抗病有关的蛋白。而在接种病原菌的情况下，诱导了PR1-like protein, Peroxidase和Catalase蛋白的差异表达。通过酶活性测定以及对细胞学定位的研究，我们发现在没有接种病原菌的情况下，POD的活性受到SA的诱导。但是在接种病原菌以后，诱导效果不明显。

观赏向日葵（Helianthus annuus L.）花色及其花青素的研究

观赏向日葵作为一种新型花卉，具有巨大的市场开发潜力。而花色作为向日葵的重要观赏性状之一，对其的研究却比较少。本文从向日葵花色多样性、花色遗传规律、花色与虫媒传粉的关系及其对向日葵花色遗传的影响做了分析和讨论，利用英国皇家园艺学会比色卡和分光色差仪对向日葵的花色做了归类总结，并且利用高效液相色谱法对向日葵的花青苷成分做了分析研究。 本研究结果表明，彩色向日葵色系可以分为两大类，即黄色系和红色系，其中红色系向日葵的花色变异较小;而黄色系向日葵的花色变异较大，可以再细分为橙黄色和柠檬黄色两个亚类。利用高效液相色谱法测定了39份向日葵舌状花瓣中的花青苷大概有9种(A、B、C、D、E、F、G、H、I)，这9种花青苷并不是在所有39份样品中都出现，且红色系向日葵中花青苷的种类较多。花青苷G在红色系和黄色系向日葵中均被检出。对红色向日葵花瓣的花青苷提取液进行多级质谱分析发现，花青苷元类型主要是矢车菊苷元，其糖苷类型主要是和葡萄糖、鼠李糖和/或阿拉伯糖结合;而在纯黄色的向日葵中通过多级质谱分析未检测到这些花青苷，说明矢车菊类花青苷是红色向日葵舌状花红色形成的化学基础。

欧报春(Primula vulgaris)不同花色与色素关系及花色遗传初步分析

为了掌握欧报春各花色遗传规律服务于良种生产,通过对欧报春各色花进行色素吸收光谱和薄层层析分析,进行不同花色杂交研究,分析了欧报春各色花所含色素类型及各花色遗传规律。结果显示欧报春群体含多种花色素,单株也可含有多种花色素,形成多变的粉色、红色及蓝色花。黄色深浅主要由类胡萝卜素含量决定。白色对粉色及黄色为隐性遗传,黄色、粉色为显性遗传并有数量遗传特征,黄色与粉色独立遗传。蓝色为多基因控制的隐性遗传,并具有数量遗传特征。

Characterization of the genetic variability among Caesalpinia pulcherrima (L.) Sw. (Fabaceae) plants using RAPD molecular markers

O flamboyanzinho (Caesalpinia pulcherrima, Fabaceae) é muito utilizado como cerca-viva e na arborização de ruas, parques e jardins. de florescimento exuberante, suas flores podem apresentar coloração rosa, laranja ou amarela, conforme a variedade. Como características florais são essenciais para a definição do valor comercial de espécies ornamentais, o objetivo principal do trabalho foi verificar a existência de polimorfismo entre plantas de C. pulcherrima, que produzem flores de diferentes colorações, por marcadores moleculares RAPD. Foram escolhidas aleatoriamente 30 plantas adultas, cultivadas no município de Jaboticabal, Estado de São Paulo, para a retirada de amostras foliares para a extração de DNA. Dentre essas matrizes, 20 possuem flores alaranjadas, oito, flores amarelas, e apenas duas produzem flores de coloração rosa. Dos 140 primers de RAPD avaliados, 94 foram capazes de ampliar fragmentos definidos, gerando 246 bandas, das quais se observou 100% de bandas monomórficas, indicando que nenhum dos primers utilizados detectou polimorfismo entre os tratamentos. Concluiu-se que a técnica para detecção de polimorfismo por marcadores RAPD não foi eficiente, e que existe a necessidade de se testarem marcadores moleculares mais específicos. Além disso, a característica morfológica cor de flor é, possivelmente, controlada por vários genes ou pela combinação deles.

Época de coleta e ácido indolbutírico no enraizamento de estacas de espirradeira (Nerium oleander L.)

A espirradeira (Nerium oleander L.) é uma importante espécie arbórea ornamental, muito utilizada no meio urbano. É propagada por estacas, porém a porcentagem de enraizamento é baixa e não há estudos sobre fatores que influenciam nesse processo. Este trabalho teve, portanto, o objetivo de estudar o efeito da época de coleta e do ácido indolbutírico (AIB) no enraizamento de estacas de duas variedades de espirradeira (Nerium oleander L.), determinadas pela coloração das flores (rosa e branca). O experimento foi instalado na UNESP, Campus de Jaboticabal/SP, no verão e no inverno. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 2 x 4 (duas variedades combinadas com duas estações do ano e quatro concentrações de AIB - 0, 1.000, 2.000 e 4.000 mg kg-1). As avaliações foram realizadas 60 dias após a estaquia, sendo estas as variáveis: porcentagem de enraizamento, número médio, comprimento e massa de matéria seca de raízes. Concluiu-se que o enraizamento de ambas as variedades de espirradeira (rosa e branca) foi superior no verão. A variedade de flores rosas apresentou maior número e comprimento médio de raízes no verão, porém as maiores porcentagens de enraizamento e massa de matéria seca de raízes foram encontradas no inverno. O ácido indolbutírico foi efetivo para aumentar a porcentagem de enraizamento nas concentrações testadas de 1.000 e 2.000 mg kg-1; maior número, comprimento e massa de matéria seca de raízes foram obtidos na concentração de 2.000 mg kg-1.

Seleção de clones de ameixeira para o sul do estado de Minas Gerais

Um dos sérios problemas enfrentados pelos fruticultores é o reduzido número de cultivares disponíveis regionalmente. Nesse aspecto, a produção de novos materiais genéticos é uma alternativa viável e necessária para minimizar este entrave. O objetivo deste trabalho foi selecionar diferentes clones de ameixeira visando à obtenção de plantas com alta produtividade e frutos de boa qualidade, com maturação escalonada e adaptados às condições climáticas do sul de Minas Gerais. Foram selecionadas plantas de um antigo pomar comercial, localizado no Município de Wenceslau Braz - MG. Estas plantas estavam vegetando e produzindo em condições totalmente adversas, sem quaisquer tratos culturais. Após identificação, foram coletados dados fenológicos de coloração da flor, épocas de brotação e floração. Nos frutos, foram avaliados: época de maturação (início e fim), tamanho, forma, descrição da película, descrição da polpa, ocorrência de pragas e doenças. Após um período de avaliação de dois ciclos produtivos (1996-1997 e 1997-1998), foram selecionados clones com características favoráveis, principalmente com relação às épocas de floração e maturação dos frutos e adaptação ambiental. A maturação mais precoce ocorreu na seleção VI, enquanto a colheita se prolongou mais nas seleções I, VII, VIII e XI.

Inibidor da ação do etileno na conservação pós-colheita de Chrysanthemum morifolium Ramat cv. Dragon

A durabilidade e a qualidade pós-colheita de flores de corte são atributos fundamentais na sua valoração ao longo da cadeia produtiva e na satisfação dos consumidores. Objetivou-se, nesta pesquisa, verificar o efeito do tiossulfato de prata, associado ou não à sacarose, na manutenção da qualidade pós-colheita de hastes de crisântemos (Chrysanthemum morifolium Ramat cv. Dragon) . O experimento foi conduzido sob delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial testando soluções de manutenção com tiossulfato de prata (STS), sob cinco níveis (Água destilada; STS a 0,2 mM; STS a 0,2 mM + sacarose a 50 g L-1; STS a 0,4 mM; STS a 0,4 mM + sacarose a 50 g L-1); e data de amostragem, por três níveis (0; 3; 6 dias). Utilizaram-se três repetições com duas hastes florais em cada tratamento. Foram feitas avaliações físicas: coloração, massa fresca e conteúdo relativo de água (CRA); avaliações químicas: açúcares redutores e pigmentos; e avaliações qualitativas: turgescência, cor das flores, e número de botões, flores entreabertas e abertas. O tratamento com 0,2 mM de STS possibilitou melhor manutenção da massa fresca das hastes. A concentração de pigmentos e carboidratos redutores foi maior naqueles tratamentos em que a sacarose foi associada. A coloração e o conteúdo relativo de água foram favorecidos nos tratamentos STS a 0,2 e 0,4mM. A concentração de 0,2 mM de STS foi a que obteve os melhores resultados, prolongando a vida de vaso das hastes. A qualidade das hastes foi superior, tendo as melhores avaliações de conteúdo de água, cor e turgescência.

Visual constraints in foraging bumblebees: Flower size and color affect search time and flight behavior

In optimal foraging theory, search time is a key variable defining the value of a prey type. But the sensory-perceptual processes that constrain the search for food have rarely been considered. Here we evaluate the flight behavior of bumblebees (Bombus terrestris) searching for artificial flowers of various sizes and colors. When flowers were large, search times correlated well with the color contrast of the targets with their green foliage-type background, as predicted by a model of color opponent coding using inputs from the bees' UV, blue, and green receptors. Targets that made poor color contrast with their backdrop, such as white, UV-reflecting ones, or red flowers, took longest to detect, even though brightness contrast with the background was pronounced. When searching for small targets, bees changed their strategy in several ways. They flew significantly slower and closer to the ground, so increasing the minimum detectable area subtended by an object on the ground. In addition, they used a different neuronal channel for flower detection. Instead of color contrast, they used only the green receptor signal for detection. We relate these findings to temporal and spatial limitations of different neuronal channels involved in stimulus detection and recognition. Thus, foraging speed may not be limited only by factors such as prey density, flight energetics, and scramble competition. Our results show that understanding the behavioral ecology of foraging can substantially gain from knowledge about mechanisms of visual information processing.