【摘要】：花生是我國主要的經(jīng)濟作物,富含蛋白和油脂等多種營養(yǎng)成分。維生素E抗氧化,可保護機體細胞免受自由基毒害。提高花生維生素E含量對于增進人體健康、延長食品及食用油貨架期具有重要意義。維生素E含量測定長期以來依賴于液相色譜等技術(shù),由于缺乏成本低廉、速度快、穩(wěn)定可靠的選擇鑒定技術(shù),花生高維生素E育種迄今進展緩慢。近紅外技術(shù)已應用于多個作物的品質(zhì)改良,在花生上已成功建立了能準確預測油酸、脂肪、蛋白含量的近紅外模型,但花生維生素E含量近紅外模型迄今未見報道。生育酚甲基轉(zhuǎn)移酶(γ-TMT)是生育酚生物合成過程中的關鍵酶,決定著α-生育酚相對含量�；ㄉ耘喾N為異源四倍體,對應兩個亞基因組應有兩個γ-TMT基因,但目前僅從中獲得1個γ-TMT基因。本研究的目的在于構(gòu)建花生維生素E近紅外模型,為花生高維生素E育種提供選擇手段;克隆花生栽培種兩個亞基因組γ-TMT基因,并分析其編碼區(qū)序列差異與α-生育酚含量的關系,為通過分子育種手段培育高?-生育酚花生品種創(chuàng)造條件。主要研究結(jié)果如下:1、采用反相高效液相色譜法(RF-HPLC)對48份花生材料子仁中的維生素E含量進行了測定。結(jié)果表明,總維生素E含量變幅為8.2124~17.066 mg/100g,平均值10.985mg/100g;α-生育酚含量變變幅為4.121~7.383 mg/100g,平均值5.487 mg/100g;γ-生育酚含量變幅為1.545~9.375 mg/100g,平均值4.87 mg/100g;δ-生育酚含量變幅為0.262~1.2 mg/100g,平均值0.627 mg/100g。α-生育酚與γ-生育酚相對含量呈極顯著負相關(r=-0.99)。2、采集了48份自然風干花生多粒和單粒種子近紅外光譜,結(jié)合其后的RF-HPLC法維生素E含量測定結(jié)果,采用交叉檢驗,分別構(gòu)建了多粒自然風干花生種子樣品維生素E總量和α-生育酚含量的近紅外定量分析模型以及單粒自然風干花生種子樣品α-生育酚含量的近紅外定量分析模型。經(jīng)優(yōu)化,多粒維生素E總量的最佳光譜預處理方法為“一階導數(shù)+多元散射矯正”,譜區(qū)范圍為7506~6094.3 cm~(-1)(厘米波數(shù))、5454~4242.8 cm~(-1),維數(shù)為8,模型的決定系數(shù)(R~2)為88.34,根均方差(RMSECV)為0.423;多粒α-生育酚含量的最佳光譜預處理方法為“一階導數(shù)+矢量歸一化”,譜區(qū)范圍為7506~4242.8 cm~(-1),維數(shù)為10,模型R~2為90.05,RMSECV為0.203;單粒α-生育酚含量的最佳光譜預處理方法為“一階導數(shù)+MSC”,譜區(qū)范圍為7506~4242.8cm~(-1),維數(shù)為8,模型R~2為82.87,RMSECV為0.28。3、從花生栽培種A、B兩個亞基因組中成功克隆出2個生育酚甲基轉(zhuǎn)移酶基因(γ-TMT),分別命名為Ahγ-TMT1和Ahγ-TMT2。生物信息學分析表明,Ahγ-TMT1編碼區(qū)全長為3111bp,Ahγ-TMT2編碼區(qū)全長為3124bp,都含有6個外顯子和5個內(nèi)含子,開放閱讀框(ORF)長均為1059bp,編碼352個氨基酸�；讦�-TMT氨基酸序列構(gòu)建的系統(tǒng)進化樹表明,花生與同為豆科的大豆和日本百脈根親緣關系最近。4、根據(jù)花生維生素E含量測定結(jié)果,選取24份代表性材料克隆γ-TMT基因,并分析編碼區(qū)核苷酸序列和氨基酸序列變化。材料間Ahγ-TMT2編碼區(qū)核苷酸序列無差異,Ahγ-TMT1編碼區(qū)核苷酸序列有3處差異造成了氨基酸的改變,但相關性分析表明維生素E總量和各異構(gòu)體含量無關。至于是否像其他作物中γ-TMT基因啟動子區(qū)域變異導致了α-生育酚含量的提高,尚待進一步研究。
【學位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S565.2
【圖文】：

圖 1.1 生育酚和生育三烯酚的結(jié)構(gòu)(Guo et al.2009)Fig.1.1 The structures of tocopherols and tocotrienols表 1.1 生物活性的相對值Table 1.1 The relative antioxidant activity(%)組分CompoundsR1 R2相對活性（%）Relative Activity %α-生育酚/生育三烯酚 CH3 CH3 100/30β-生育酚/生育三烯酚 CH3 H 50/5γ-生育酚/生育三烯酚 H CH3 10/0δ-生育酚/生育三烯酚 H H 3/0式的維生素 E 的生物活性有很大差異，其中芳香環(huán)上甲基化最多的如表 1.1，以 α-生育酚的生物活性為百分百計算出其他形式維生素 E

圖 1.2 光和生物中的生育酚合成途徑（Volodymyr et al.2012）Fig.1.2 The tocopherol biosynthetic pathway in photosynthetic organisms.注：HPT: homogentisate phytyltransferase 尿黑酸植基轉(zhuǎn)移酶;HGA:homogentisic a酸;PDP: phytyl diphosphate 植基二磷酸;MPBQ: 2-methyl-6-phytyl-1,4-benzoquinol -植基苯醌; DMPBQ: 2,3- dimethyl-6-phytyl-1,4-benzoquinol 2,3-二甲基-6-植基-;MPBQ MT: MPBQ methyltransferase MPBQ轉(zhuǎn)甲基酶;TC: tocopherol cyclase 生育環(huán)MT: γ-tocopherol methyltransferase γ-生育酚甲基轉(zhuǎn)移酶.4 維生素 E 合成途徑的關鍵酶 在過去十幾年，已經(jīng)從多種光合生物中鑒定出生育酚生物合成途徑的酶基因（Aal. 2011; Chaudhary and Khurana 2009; Me’ne-Saffrane′ and DellaPenna 2010）。對這些遺傳操作和生化研究，有助于鑒定出重要的生育酚合成中間體和限速反應。生育酚生

圖 2.1 維生素 E 混合液的高效液相色譜圖Fig. 2.1 HPLC chromatogram of vitamin E mixture 2.3.1.1 標準曲線方程式 根據(jù)標準溶液的不同濃度和峰面積的關系，分別建立了維生素 E 各異構(gòu)體的線性回歸方程，如表 2.2。表 2.2 VE 各異構(gòu)體標準回歸方程Table 2.2 Vitamin E standard curve regression equation標準品 線性回歸方程 線性范圍(ug ml) R2α-生育酚 C=0.231X 10～120 0.995β-生育酚 C=0.458X 10～120 0.998γ-生育酚 C=0.099X 10～120 0.998

【參考文獻】

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本文編號：2757802