溪荪(Iris sanguinea)是我国非常耐寒且观赏效果极佳的宿根花卉,花蓝色,其变型花白色,二者自然杂交后形成丰富的中间花色,近年来备受育种者的关注,并培育了多个花色新品种。本研究又进行了溪荪特殊花色的自交选育,进一步丰富了花色类型;并在比色卡比色基础上通过色差计对各个花色进行量化,为溪荪杂交育种的亲本选择和花色分类提供参考;同时,构建了花青素合成关键酶基因IsANS的表达载体,并通过农杆菌介导法遗传转化烟草进行其花色调控功能研究。主要的研究结果如下:1.通过对12个花色溪荪进行自交授粉试验,发现花粉活力和座果率在不同花色间存在一定差异:花粉活力最差的是粉紫(55%)和蓝紫(59%),最好的是浅藕(90%)和深蓝(89%);座果率最低的是蓝紫(29%)和粉紫(33%),座果率最高的是浅藕(94%)和深蓝(0.96)。粉紫和蓝紫花色溪荪自交较难,浅藕和深蓝花色溪荪自交容易。对于不同花色的溪荪,花粉活力不是决定座果率的唯一因素。2.测定了不同花色自交的种子的萌发率和发芽势发现:萌发率最低的是桃红(44%)和蓝紫(57%),最高的是深藕(87%)和深粉(94%);发芽势最低的是桃红(14%)和白色(22%),最高的是深粉(29%)和深藕(30%)。桃红花色溪荪种子质量最差,深藕和深粉的种子质量最好。3.在132个自交后代株系1165株单株中,第二年30个株系中76个单株开花,从中筛选出6个特殊单株,并对其遗传背景分析,发现5个单株的两代亲本中有浅藕,其中3个单株的两代亲本皆为浅藕。综上,可以认为浅藕色溪荪杂交或自交后代变异丰富。4.利用英国皇家园艺比色卡和小型色差计CR-10 Plus对36个溪荪花色类型的内外花被片和花柱测量,共获得了 32个不同花色,分别属于white色系和purple、purple-violet、violet、violet-blue 4 个相邻色系,但花色间的 L*、a*、b*参数相差较大。通过L*、a*、b*参数计算花色间色差值Δ E,发现所有颜色均为原种和变型溪荪的中间花色,溪荪经杂交得到的花色有一定的局限性。5.利用L*、a*、b*参数对花色进行分类,将32个花色分为7小类,其中3类具有特殊颜色属性,可作为培育特殊花色溪荪的亲本选择:A1-1(L*≤45;1045;a*≤10;b*>0)类具有黄色属性。6.成功构建了 pCXSN-IsANS植物表达载体并将其转入烟草中,获得了稳定表达的转IsANS烟草。通过观测发现:转基因株系烟草花色(63B,英国皇家园艺比色卡卡号)明显较野生型烟草为63C加深,二者花色的色差值ΔE为8.46,可以认为IsANS参与烟草花色素的合成。7.在对转基因烟草和对照的生长过程进行观测中,发现转IsANS基因烟草的株高增加19.22cm、株地径增加0.21cm、花序长度增加8.79cm、叶片长度增加6.12cm、叶片宽度增加4.28cm、花序分支数增加4.5个、盛花期花量增加27.33朵、花冠直径增加3.48mm、花冠筒长度增加3.61mm,但花期提前22.33d。因此,推测IsANS基因有其他功能存在,有可能直接或间接对植物的营养生长、生殖生长起作用。