馬鈴薯俗稱土豆,,是世界第四大糧食作物,產(chǎn)量僅次于小麥,、水稻和玉米,,常見的馬鈴薯都是淺黃色的,但馬鈴薯還有許多其他顏色,,包括紅色,、紫色、白色等,。這些“彩色土豆”都是由合成的花青素不同導(dǎo)致的,。
花青素又稱花色素,是植物中廣泛存在的天然色素,,目前發(fā)現(xiàn)的花青素已超過300種,。由于花青素種類或結(jié)構(gòu)不同、濃度不同,,以及植物細(xì)胞液中pH等條件的不同,,而賦予了水果、蔬菜,、花卉等五彩繽紛的顏色,,如細(xì)胞液呈酸性時,花青素顯色偏紅,;而細(xì)胞液呈堿性時,,花青素顯色偏藍(lán)?;ㄇ嗨厥且活愄烊坏目寡趸?,除了具有強(qiáng)大的抗氧化功能外,還具有增強(qiáng)機(jī)體的免疫力,、延緩衰老,、改善視力等多種生物功效,。
馬鈴薯中的花青素與各種單糖通過糖苷鍵結(jié)合,以花色素苷的形式存在,??茖W(xué)家對馬鈴薯顏色形成的遺傳機(jī)制很感興趣,并做了大量的研究,,但是由于遺傳機(jī)制復(fù)雜,,還沒有形成統(tǒng)一結(jié)論,不過已經(jīng)有幾個研究結(jié)果獲得了研究者的共同認(rèn)可,。大多數(shù)馬鈴薯栽培種中的花青素合成受單基因的調(diào)控,,即I、P和R三個基因共同調(diào)控馬鈴薯白,、紫,、紅三種顏色。I基因是花青素在塊莖皮中的組織專一性表達(dá)所必需的,,如果缺乏I功能等位基因,,馬鈴薯表現(xiàn)出白色,即只有II,、Ii基因型才能產(chǎn)生有色的花青素,,而ii基因型馬鈴薯是白色的。P基因負(fù)責(zé)調(diào)控馬鈴薯紫色花青素的產(chǎn)生,,R基因負(fù)責(zé)調(diào)控馬鈴薯紅色花青素的產(chǎn)生,,而且P對于R具有上位性,即當(dāng)有基因P存在時,,無論控制紅色的基因是R還是r,,都表現(xiàn)為紫色。
植物世界絢麗多彩,,花青素對顏色的顯現(xiàn)有重要影響,,不同植物中花青素形成的遺傳機(jī)制各有不同,還有許多未知的領(lǐng)域等待科學(xué)家開啟和研究,。