【摘要】：褪黑素(melatonin)是近年來(lái)倍受人們關(guān)注的一種吲哚類(lèi)神經(jīng)內(nèi)分泌激素,對(duì)人體具有許多重要的生理功能,尤其是當(dāng)人們食用富含褪黑素的水果、蔬菜后,體內(nèi)褪黑素分泌水平呈上升趨勢(shì),從而提高人體的抗氧化能力、有效改善人體的免疫調(diào)節(jié)功能。芍藥(Paeonia lactiflora Pall.)是芍藥科芍藥屬多年生宿根草本植物,具有很高的觀賞和藥用價(jià)值,芍藥的藥用主要是針對(duì)其根系進(jìn)行提取,而其地上部分除了用于觀賞之外,別無(wú)它用,尤其是花瓣部分,每年花期過(guò)后,花瓣凋落滿(mǎn)地,這無(wú)形中造成了資源的巨大浪費(fèi)。芍藥花瓣中是否存在有益于人體的褪黑素,至今一直未見(jiàn)報(bào)道。本研究以芍藥為研究對(duì)象,分析了芍藥不同色系、發(fā)育階段、組織部位的褪黑素含量,研究了晝夜變化、遮陰、光質(zhì)等光照條件對(duì)芍藥褪黑素含量的影響,克隆了芍藥褪黑素合成相關(guān)基因TDC序列,并初步研究了 TDC基因的特性和功能。研究結(jié)果如下:(1)芍藥花瓣不同色系間褪黑素含量總體趨勢(shì):白色系墨色系紅色系粉色系,其中白色系中'雪峰'含量最高,達(dá)到了 5966.72±189.46pg/gFW,粉色系中'粉池滴脂'含量最低,為3943.04±110.45pg/gFW。芍藥不同發(fā)育時(shí)期花瓣中褪黑素含量呈現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì),花蕾期含量最低,僅為2810.26±163.33 pg/gFW,盛開(kāi)期含量最高,達(dá)到了4683.58±103.97pg/gFW。芍藥盛開(kāi)期不同組織部位間褪黑素含量差異顯著,表現(xiàn)為花瓣莖稈葉片根,根中含量最低,花瓣中含量最高,花瓣中褪黑素含量約為芍藥根的2.5倍。(2)在晝夜變化中,褪黑素含量從凌晨2:00至8:00時(shí)段一直下降,8:00達(dá)到含量最低點(diǎn),僅為2642.11±195.23 pg/gFW,隨后褪黑素含量呈上升趨勢(shì),14:00達(dá)到峰值,為5069.02±226.69pg/gFW。就整體變化而言,褪黑素含量在2:00和14:00時(shí)最高,在8:00和17:00時(shí)最低。無(wú)論是否遮陰,不同發(fā)育時(shí)期芍藥花瓣的褪黑素含量均呈現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì),花蕾期含量最低,盛開(kāi)期含量最高,并且遮陰顯著降低了花瓣中的褪黑素含量。在不同光質(zhì)處理下,花瓣的褪黑素含量隨著時(shí)間推移總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì),并且藍(lán)光組白光組綠光組。(3)采用 RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技術(shù)獲得了芍藥 TDC 基因全長(zhǎng)序列,長(zhǎng)1849 bp,其中開(kāi)放閱讀框1512 bp,編碼504個(gè)氨基酸,核苷酸及其編碼的氨基酸序列均與其他植物的序列存在較高的相似性。此外,TDC基因沒(méi)有內(nèi)含子,蛋白分子量約為55 KD,為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白,此外在核域也有少量表達(dá)。TDC基因的表達(dá)模式與不同發(fā)育時(shí)期和遮陰處理下的花瓣褪黑素含量完全一致,而與芍藥不同組織部位、晝夜變化和光質(zhì)處理下的花瓣褪黑素含量不完全一致。(4)構(gòu)建了以TTDC基因序列為目的基因的過(guò)量表達(dá)載體,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤(pán)法將載體轉(zhuǎn)入煙草中并獲得轉(zhuǎn)基因植株,并在DNA和RNA水平上分別通過(guò)PCR和qRT-PCR檢測(cè)陽(yáng)性植株,共篩選出10株轉(zhuǎn)基因煙草。TDC基因在成功轉(zhuǎn)入的煙草植株中表達(dá)量明顯高于未轉(zhuǎn)基因植株,TDC基因在不同轉(zhuǎn)基因植株中的表達(dá)量也有差異,植株的最高表達(dá)量約為最低表達(dá)量的6倍。此外,對(duì)部分轉(zhuǎn)基因煙草植株中褪黑素含量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)均高于非轉(zhuǎn)基因植株40%以上。
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【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S682.12
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本文編號(hào)：2377778