Oorspronkelijk zijn bloemkleuren vooral van belang om bestuivers te lokken, maar in de bloemisterij is dat juist niet gewenst. Daar staat de aantrekkelijkheid voor de koper voorop. Er is voortdurend behoefte aan nieuwe spannende kleuren. Bloemkleur is daarmee een economische factor van belang. Veredelaar maar ook teler kunnen het verschil maken.
[wcm_nonmember]
Voor het bekijken van deze content heeft u een lidmaatschap nodig, of log in als u al een lidmaatschap heeft.
[/wcm_nonmember]
[wcm_restrict]
De kleuren van bloemen komen tot stand door een combinatie van vier pigmenten: chlorofyl (bladgroen), carotenoïden, anthocyanen en betalaïnen. De eerste twee bevinden zich in celorganen zoals de bladgroenkorrels en chromoplasten: aangepaste bladgroenkorrels die de kleurstoffen bevatten. Ze zijn verantwoordelijk voor de kleuren groen, geel en oranje. De anthocyanen en betalaïnen bevinden zich in de vacuole en zorgen voor de rode, paarse en blauwe kleuren. Betalaïnen komen maar in een paar plantenfamilies voor. Rode bietjes danken er hun kleur aan (de naam van de pigmenten is afgeleid van de Latijnse naam van biet, Beta).
Anthocyanen zijn gevoelig voor de zuurgraad (pH) in de vacuole. Bloemen met hetzelfde type anthocyaan kunnen toch van kleur verschillen. Een hogere pH in de vacuole betekent meestal een blauwere kleur. In feite kunnen vrijwel alle planten met anthocyanen blauwig kleuren; een uitzondering vormen bijvoorbeeld pelargoniums (in de volksmond geraniums genoemd), die het anthocyaan pelargonidine bevatten. Verbloeien naar een andere kleur bij oudere bloemen heeft vaak te maken met pH-verandering in de vacuole.
Baanbrekend
Anthocyanen kunnen ook een complex vormen met bepaalde metalen, zoals ijzer, aluminium of molybdeen. Deze complexen zijn nog gevoeliger voor de pH en kunnen juist bij lage zuurgraad al van kleur omslaan, van rood naar blauw of andersom. Dit is het mechanisme achter de blauwverkleuring van hortensia als de teler aluminium toedient. Dit werkt overigens niet bij alle cultivars. Bij de witte lukt het sowieso niet om ze blauw te krijgen, maar andere soorten hebben een genetisch bepaalde neiging naar roze of blauw. Een soort die erg naar roze neigt, is met aluminium best blauwer te krijgen, maar dan resulteert vaak een flauwe paarsige kleur in plaats van echt blauw. Wit is overigens het ontbreken van kleur. Bij witte mutanten zijn bepaalde genen stilgevallen.
De gekleurde pigmenten zijn echter maar één kant van het verhaal. Heel veel andere zaken spelen mee bij de totstandkoming van de kleur. Hoe dat precies werkt, is pas recent bekend door promotieonderzoek van Casper van der Kooi. Hij heeft plantkunde en natuurkunde gecombineerd en is tot baanbrekende inzichten gekomen.
Samenspel
Als licht op een bloem valt, gebeuren er drie dingen. Een groot deel van het licht gaat er doorheen; Van der Kooi ontdekte dat deze transmissie meer dan de helft van het inkomende licht betreft. Een deel wordt geabsorbeerd en een deel wordt teruggekaatst. Carotenoïden bijvoorbeeld absorberen blauw licht; zodoende zien we geen blauwe kleur. De reflectie bepaalt de zichtbare kleur. Die reflectie vindt zowel plaats op het oppervlak van de bloembladeren als intern. De structuur van het oppervlak (glad, met ribbels of haartjes) speelt mee, maar ook hoe de pigmenten zijn gerangschikt in de verschillende cellagen.
Verder spelen de plek, vorm en grootte van de vacuole en de plaats van luchtholtes tussen de cellen een rol. Het licht verandert van richting als het van het celvocht naar de vacuoles of naar luchtholtes gaat en de brekingsindex bepaalt mede de bloemkleur. Een regelmatige rangschikking van cellen geeft weer een ander effect dan een onregelmatige. Kleur wordt zo een samenspel van het type pigmenten, de concentratie daarvan, de dikte van de bloembladeren (en daarmee de transmissie), de plek waarop de pigmenten zich bevinden, de interne reflecties op celstructuren, het aantal cellagen, de vorm van de cellen, en de manier waarop de cellen in de lagen zijn gerangschikt (zie figuur).
Mutaties
Pigmenten maken is een kostbare zaak; het kost veel assimilaten. Daardoor zijn er allerlei bezuinigingsstrategieën ontstaan: de pigmentkorrels liggen bijvoorbeeld in laagjes zodat hun effect maximaal is. Sommige bloemen zijn maar aan één kant gekleurd, omdat hun bestuivers altijd van boven komen. In het algemeen zal een fellere kleur de plant meer energie kosten.
Bloemkleuren zijn vaak gebaseerd op een beperkt aantal genen; daarom ontstaan er vrij gemakkelijk andere kleuren door mutaties. Maar niet alles is mogelijk. Er zijn nogal wat verschillende pigmenten en als een bepaalde soort nu eenmaal niet in een plantenfamilie voorkomt, kun je nooit de bijbehorende kleur krijgen. Tenzij met genetische modificatie, waarbij een gen uit de soort die wel dat betreffende pigment heeft in de doelsoort wordt gezet.
Zeggenschap
Een kleur die van nature weinig voorkomt is helder blauw. In de jaren negentig zijn de genen ontdekt die verantwoordelijk zijn voor blauwkleuring in petunia. Het bedrijf Florigene heeft deze inzichten gebruikt om anjers genetisch te modificeren, maar ze werden paars in allerlei tinten, niet helderblauw.
Veredelaars ‘maken’ nieuwe kleuren door cellen te bestralen waardoor mutaties ontstaan, maar ook door selectie van spontane mutaties. Vaak brengen ze een nieuwe lijn in verschillende kleuren op de markt, bijvoorbeeld bij chrysant. In zo’n geval is er tijdens de testprocedure gericht gezocht naar kleurmutanten, die alleen qua kleur afwijken. Een andere manier om een lijn samen te stellen is om erg gelijkende genotypen met verschillende kleuren bij elkaar te zoeken; deze wijken dus genetisch op meer vlakken van elkaar af dan alleen de kleur, maar lijken wel zeer sterk op elkaar.
De veredelaar heeft de meeste zeggenschap over de bloemkleur, maar de teler staat niet met lege handen. Dat geldt met name als het om anthocyanen gaat. Deze zijn erg temperatuurafhankelijk. Bij lage temperaturen worden ze veel meer gevormd dan bij hoge (overigens niet alleen in de bloem: kou kan ook leiden tot roodverkleuring van bladeren). Bovendien breken ze bij hoge temperaturen af. Chrysantentelers met gevoelige soorten schermen om die reden, speciaal met het oog op de bloemkleur.
Assimilatie
De plant vormt minder anthocyanen bij hoge temperaturen omdat de betrokken genen minder actief zijn, maar ook omdat sommige enzymen dan minder goed werken. Israëlische onderzoekers slaagden erin de terugloop van 80% terug te dringen door asters in pot in een magnesiumnitraatoplossing te dompelen. Italiaanse onderzoekers verbeterden de bloemkleur bij lelies door een bespuiting met kaliumsulfaat en sucrose. Op labschaal werkte dat ook bij gerbera en chrysant. De gevoeligheid voor fletse kleuren verschilt sterk per ras. Bij chrysant zijn er lichtroze soorten die helemaal wit blijven bij 30oC, terwijl andere soorten dan nog goed doorkleuren.
Ook UV-straling leidt tot meer vorming van anthocyanen. Het is om die reden dat roodkleurende boomkwekerijgewassen beter op kleur komen in de buitenlucht dan in de kas. In zijn algemeenheid is een goed assimilerend gewas vereist om tot optimale kleuring te komen, omdat zoals aangegeven de pigmentvorming veel energie van de plant vraagt.
Samenvatting
De kleur van bloemen wordt bepaald door vier soorten pigmenten in samenspel met transmissie, absorptie en reflectie van het invallende licht. Celstructuren spelen een grote rol daarbij. Pigmenten maken kost de plant veel energie. Voor goede bloemkleuren is optimale assimilatie daarom een eerste vereiste. Anthocyanen worden bij hoge temperaturen minder gevormd en sneller afgebroken.
Tekst: Ep Heuvelink (Wageningen University & Research) en Tijs Kierkels. Foto’s: Wilma Slegers (illustratie naar Casper van der Kooi).[/edd_restrict]
[/wcm_restrict]