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田间管理 | 色素辣椒转色过程大揭秘!
发布时间:2025-09-04
作者:萌帮股份
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色素辣椒是指专门用于提取天然辣椒红色素(一种高价值的食品添加剂和化妆品着色剂)的辣椒品种。其转色原理的核心是辣椒红素(Capsanthin)和辣椒玉红素(Capsorubin)等类胡萝卜素的大量合成与积累,其过程一个受基因精密调控、由植物激素启动的生化过程,可以概括为“一退一进”。

1. “退”:叶绿素的降解

绿色阶段:幼果期,辣椒果皮细胞中含有大量的叶绿体,内部富含叶绿素。此时果实需要进行旺盛的光合作用,为自身生长提供营养物质,叶绿素的绿色掩盖了其他所有色素。

启动信号:当果实发育到生理成熟期(大小基本定型),种子开始成熟,果实内部会产生乙烯(Ethylene,一种气体植物激素),这是辣椒启动成熟的“总开关”。

降解过程:乙烯信号激活一系列酶(如叶绿素酶)的活性,开始高效地分解叶绿素分子。随着叶绿素被迅速降解,绿色逐渐褪去,果实进入“破色期”。

2.“进”:类胡萝卜素的合成与显现

类胡萝卜素的合成与显现是色素辣椒转色的最关键环节,直接决定了其经济价值。

色素工厂的转变:在绿色阶段,果皮细胞中的质体主要是进行光合作用的叶绿体。在转色过程中,叶绿体在激素和基因的调控下,会转化成为专门合成和储存色素的色素体(Chromoplast)。

合成主角:辣椒红素。

在转化后的色素体内,代谢途径发生巨大改变。生物合成路径转向类胡萝卜素途径,并大量生成辣椒特有的辣椒红素和辣椒玉红素,这两种色素的颜色非常鲜艳(亮红色),且着色能力极强,是天然色素中的佼佼者。这些新合成的红色素会以结晶状或油滴状的形式储存在色素体中,使得果实呈现出鲜艳的红色。

基因调控:整个合成过程由多个关键基因(如Psy, Lcyb, Ccs等)分步骤精密调控,确保代谢流高效地流向辣椒红素的合成。

简单总结:在乙烯激素的指令下,果实细胞“关闭”叶绿素生产并拆除现有绿色工厂(叶绿体),“新建”红色素工厂(色素体)并大量生产辣椒红素,从而实现从绿到红的转变。

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