【摘要】：任何一種生物都必須進行新陳代謝才能維持其生命活動。代謝是生物維持生命活動所進行的各種化學物質的總稱。代謝過程中產生大量的種類繁多的產物,植物從初級代謝途徑衍生出來的,被認為沒有明確的代謝功能,對維持細胞生命活動不起主要作用的代謝,稱為植物的次生代謝,次生代謝所產生的產物就是次生代謝物(孟慶偉和高輝遠,2011)。類黃酮是一大類植物次生代謝物,廣泛分布在不同的植物中,具有不同的功能(方芳和王鳳忠,2016)。類黃酮是酚類化合物,即芳香族環(huán)上的氫原子被羥基或者功能衍生物取代后生成的化合物,類黃酮是兩個芳香環(huán)被三碳橋連接起來的結構(Gilizquierdo et al.,2016)。類黃酮結構的不同位點發(fā)生不同取代,可以形成不同的化合物,具有多種功能(Sivankalyani et al.,2016)。(1)呈現(xiàn)顏色�；ü蟛糠殖尸F(xiàn)紅、淺紅、藍和紫色,這都與花青苷有關(Koes et al.,2005;Grote-wold et al.,2006;Lepiniec et al.,2006;Allan et al.,2008)。類胡蘿卜素是光合作用的輔助色素,呈現(xiàn)紅、橙和黃色(Liu et al.,2018)。類黃酮包含多種有色物質,其中最主要的是花青苷(Butelli et al.,2008)。植物多彩的色澤可以吸引昆蟲傳粉,也能吸引動物食用果實而傳播種子(Wang et al.,2017)。(2)防御傷害(Gould et al.,2004)。近年的研究表明,類黃酮是植物的光保護劑,植物體內類黃酮的正常合成是植物生存的必要條件(Shang et al.,2011)。另外,類黃酮代謝還能產生鞣質(俗稱單寧)。鞣質有毒,動物食用后能抑制其生長(Ullah et al.,2017)。黃酮醇是類黃酮化合物中的一大類,具有類黃酮化合物所具有的功能,比如影響植物色澤和作為防御物質保護植物和抵抗動物侵害(Barbehenn and Peter,2011)。另外,黃酮醇對人體還有較高的保健功能,它能抗敏、抗炎、清除自由基,延緩衰老,起到預防心腦血管疾病和抗癌的作用(Gould,2004;Pourcel et al.,2007;Gonzali et al.,2009)。目前對類黃酮化合物中花青苷的研究比較充分,而對黃酮醇的研究還相對較少,對它的功能和調控方式了解得不夠充分。蘋果是非常重要的溫帶水果,色澤對于蘋果的果實品質一直都是十分重要的指標,類黃酮化合物對蘋果果實花青苷的積累的影響還需要進一步研究。隨著我國國民生活水平的提高,對水果的品質有了更高的要求,開始追求具有一定保健功能的水果。選育類黃酮含量高的蘋果品種,不僅有益于人民健康,還能提高蘋果的商品價值,增加農民收入。另外有研究表明,類黃酮化合物能提高作物耐鹽抗旱能力,類黃酮高含量高的水稻和馬鈴薯品種對高鹽和干旱表現(xiàn)出更好的抗性(Walia et al.,2005;Watkinson et al.,2006)。培育類黃酮含量高的蘋果品種和砧木,可以進一步擴大蘋果的分布范圍,有效利用土地。本研究克隆了蘋果中的黃酮醇合成酶基因MdFLS1,對其進行了生物信息學分析,并對其功能做了初步的研究,取得了以下成果:1.克隆到了蘋果MdFLS1基因,其全長為1014 bp,編碼337個氨基酸。2.進化樹分析表明,蘋果黃酮醇合成酶MdFLS1與甜櫻桃、草莓、桃、薔薇的同源性較高。蘋果黃酮醇合成酶基因MdFLS1主要在葉片中表達,而在莖和成熟的果實中表達量較低;啟動子分析表明,MdFLS1可能響應多種植物激素和非生物脅迫。3.高鹽、低溫、干旱和植物激素ABA均能提高MdFLS1的表達量。4.蘋果黃酮醇合成酶MdFLS1具有酶催化活性,能催化二氫黃酮醇轉變?yōu)辄S酮醇,過量表達MdFLS1抑制蘋果愈傷組織花青苷積累。5.過量表達MdFLS1提高蘋果愈傷組織對鹽的耐受性。
【學位授予單位】：山東農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S661.1

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