Rhododendron Cor da Flor: Genética/Interação Cultural
R. J. Griesbach, Ph. D.
USDA, Floristas & Berçário Culturas de Laboratório
Beltsville, Maryland
Reimpresso a partir de Rhododendron Sociedade do Canadá Boletim (Vol. 12:2)
Clorofila, flavonóides e carotenóides
a cor da flor é devida a três pigmentos diferentes-Clorofila, flavonóides e carotenóides. A clorofila está localizada em pequenos “pacotes” chamados cloroplastos encontrados nas células da pétala e da sépala. Este pigmento é responsável pela cor verde e é solúvel em gordura ou lipídios. Os carotenóides também são encontrados dentro de pequenos “pacotes” nas células. Os” pacotes ” contendo carotenóides são chamados cromoplastos. Esses pigmentos são responsáveis pelas cores amarela e laranja e também são lipídicos solúveis. Os flavonóides, ao contrário dos outros dois pigmentos, estão localizados dentro do vacúolo celular que ocupa a maior parte do volume celular. As antocianinas são responsáveis pela cor vermelha e azul e são solúveis em água.
cada pigmento é o resultado de uma sequência ou via diferente de reações bioquímicas. A produção de cada pigmento é independente dos outros dois. Assim, um bloqueio na Via flavonóide não tem efeito nas sequências de carotenóides e clorofila. Por exemplo, em formas floridas brancas de muitos dos rododendros manchados vermelhos, os flavonóides que geralmente estão presentes nas manchas faltam devido à ausência de uma enzima crítica na Via de biossíntese de flavonóides. Os carotenóides, no entanto, não são afetados. Portanto, as manchas são amarelas em um fundo branco.
a cor da flor é o resultado da mistura dos três pigmentos (flavonóides, clorofila e carotenóides) em diferentes proporções. Por exemplo, uma flor de ‘Vulcan’ aparece vermelha devido à presença de flavonóides vermelhos e à ausência de clorofila e carotenóides. Por outro lado, as flores de R. japonicum parecem alaranjadas devido à presença de flavonóides vermelhos combinados com carotenóides alaranjados. Da mesma forma, as flores de R. sanguineum parecem marrons devido à presença de flavonóides vermelhos combinados com cloroplastos verdes. Ao misturar e combinar os três pigmentos, uma variedade infinita de cores diferentes pode ser criada.
muito pouco se sabe sobre a bioquímica de carotenóides e clorofila relacionada à cor das flores. No entanto, muitas informações são conhecidas sobre a bioquímica flavonóide e a cor das flores. Os flavonóides podem ser subdivididos em vários grupos – antocianinas, flavonóis, auronas, chalkones e gossypetins.
as antocianinas
a parte restante deste artigo discutirá as antocianinas. Existem seis antocianinas principais-pelargonidina, cianidina, delfinidina, malvidina, petunidina e peonidina. Existem vários fatores que influenciam a coloração da antocianina. Esses fatores podem ser subdivididos em dois tipos, aqueles com base genética e aqueles com base ambiental. A intensidade da luz, a temperatura e até o pH do solo podem afetar a cor da flor.
mudanças de pH e cor
em geral, as células das flores azuis são mais alcalinas do que as vermelhas. No entanto, nas hortênsias, um pH do solo de 6,0 produzirá flores rosa, enquanto um pH de 5,5 produzirá flores azuis. No PHS ácido, o alumínio torna-se mais disponível e é encontrado em uma concentração mais alta nas sépalas do que em pHs mais alcalino. A disponibilidade de alumínio substitui o efeito do pH. Alumínio, quando complexos com antocianinas podem mudar a cor da antocianina de rosa para azul. O tipo de fertilizante também pode afetar a cor das Hortênsias. Uma formulação 25-5-30 levará a flores azuis, enquanto uma formulação 25-20-20 levará a rosa.
as mudanças de cor associadas ao envelhecimento das flores também são controladas pelo pH. na glória da manhã, as flores frescas são rosa com um pH de pétala em torno de 6.5. À medida que as flores envelhecem, o pH aumenta para cerca de 7,5 e as flores parecem mais azuis. Quando as flores estão prontas para fechar o pH diminui para cerca de 6,0 e a cor muda para rosa.
na maioria dos rododendros, as flores são tamponadas. Isso significa que o pH do solo não tem efeito na cor das flores. Além disso, o envelhecimento não muda a cor das flores (o envelhecimento pode alterar a intensidade da coloração). Em geral, o pH das flores de rododendros está predominantemente sob controle genético com muito pouca interação ambiental. Este fato é muito importante na criação e julgamento, pois nos diz que o tipo de meio de envasamento não afetará a cor das flores. Além disso, para criar flores mais vermelhas ou mais azuis, pode-se criar pH. o pH das pétalas parece ser controlado por um pequeno número de genes. Ao cruzar flores de cor avermelhada com as flores que são ácidas em pH, pode-se produzir uma flor mais vermelha.
luz e temperatura
luz e temperatura também podem afetar drasticamente a cor da flor. Alta intensidade de luz durante o desenvolvimento da flor também pode levar a uma coloração mais vibrante. Em alta intensidade de luz, a fotossíntese está ocorrendo a uma taxa muito rápida, o que leva à produção de quantidades aumentadas de açúcar. Em temperaturas frias, o crescimento da planta é desacelerado, limitando a quantidade de açúcar necessária para a respiração. Temperaturas frias e alta intensidade de luz permitem que a planta acumule uma reserva de açúcar. As moléculas de açúcar estão ligadas às moléculas de antocianina e têm o efeito de estabilizar a cor. Além disso, em altas intensidades de luz, ocorre aumento da produção de antocianina. As antocianinas ajudam a proteger a célula do efeito prejudicial do aumento da irradiação. Todos esses fatores acoplados juntos levam a um aumento da antocianina sob temperaturas frias e alta intensidade de luz. Alta intensidade de luz e altas temperaturas podem fazer com que as antocianinas se quebrem e levem ao desbotamento. A fim de manter a cor vibrante, as flores, após a abertura, pode ser colocado em uma baixa intensidade de luz, ambiente fresco para evitar o desbotamento. Além das diferenças de desvanecimento ou intensidade induzidas pelo ambiente, existem genes que controlam a quantidade de antocianinas produzidas. Esses genes podem aumentar a quantidade de pigmento por célula ou aumentar o número de células que produzem pigmento. Ao comparar plantas para diferenças na intensidade da cor, deve-se ter cuidado para separar as diferenças devido à genética das diferenças devido à cultura ou ambiente. Para tornar as coisas ainda mais difíceis, existe um componente genético para o desbotamento induzido pelo meio ambiente.
Copigmentação
a coocorrência de antocianinas e outros pigmentos flavonóides pode levar a um azul da cor das flores. Esse efeito é chamado de copigmentação. No pH celular normal (entre pH 3 e 5), as antocianinas puras não são tão fortemente coloridas quanto no pH ácido (pH 2 ou menos). A adição de flavonóis no pH fisiológico causa um aumento na estabilidade e intensidade das antocianinas. Um esporte de Azaléia de ‘asa vermelha’ com pétalas laranja em vez de vermelhas foi descoberto em Beltsville, MD. Essa mudança de cor foi o resultado de uma redução da concentração de copigmentos.
com qualquer antocianina dada, é possível obter todas as cores entre vermelho e azul variando o pH, a concentração dessa antocianina ou a proporção de antocianina para flavonol. Um bom exemplo disso é visto na centáurea azul, onde a antocianina é cianidina, que é vermelha in vitro . Como agora deve ser bastante evidente, a cor de uma antocianina pura in vitro tem pouca relação com sua cor In vivo . Ao criar características como flavonóis aumentados ou diminuídos ou pH em vez de criar antocianina, é possível criar uma gama quase infinita de cores de flores diferentes. Deve-se também perceber que existem muitos fatores ambientais que afetarão a cor das flores. Um conhecimento profundo das condições de parentesco e culturais é necessário para criar ou julgar adequadamente a cor das flores.
Dr. Griesbach apresentou este Artigo como parte de um painel de discussão sobre “reprodução de rododendros e azáleas para cores amarelas e azuis” na mesa redonda do Criador, Convenção Nacional ARS de 1986, Cleveland, Ohio. Dr. Griesbach é um geneticista de pesquisa com o USDA, Beltsville, Maryland.