谷子起源于中國,是我國北方重要的雜糧作物,脫殼后稱為小米。米色是評價谷子品質(zhì)的重要指標,目前關于米色的形成機制尚不明確。本研究以黃色（晉谷21和長農(nóng)35）和白色（支生谷和牛毛白）谷子品種為對照材料,研究了總類胡蘿卜素含量及其重要組分葉黃素和玉米黃質(zhì)含量與小米米色形成的關系;對比分析了 14個類胡蘿卜素代謝相關基因在谷子籽粒發(fā)育不同階段的表達模式,并對類胡蘿卜素生物合成途徑中第一個關鍵酶基因SiPSY1進行了克隆與序列比對分析,從生理水平和分子水平共同探討了小米米色形成的分子機制,主要研究結(jié)果如下:1.采用CIEL*a*b*色度儀系統(tǒng)相關米色指標（L*、a*、b*和CCI）對不同發(fā)育階段黃色和白色小米米色進行測定,結(jié)果表明:小米越黃,b9值越高,黃度指標b*可以很好地表征小米米色差異;黃度b*與亮度L*呈顯著負相關（r=-0.702;p<0.05）,與紅度a*呈顯著正相關（r=0.783;p<0.01）,與CCI指數(shù)沒有明顯相關性。2.利用分光光度計和高效液相色譜技術（HPLC）對不同發(fā)育階段小米總類胡蘿卜素含量、葉黃素含量和玉米黃質(zhì)含量進行測定,結(jié)果表明:小米類胡蘿卜素主要... 

【文章來源】：山西農(nóng)業(yè)大學山西省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
前言
    1.1 小米品質(zhì)研究進展
        1.1.1 小米營養(yǎng)品質(zhì)
        1.1.2 小米食味品質(zhì)
        1.1.3 小米外觀品質(zhì)
        1.1.4 小米外觀品質(zhì)與類胡蘿卜素關系研究進展
    1.2 植物類胡蘿卜素代謝途徑相關基因的研究進展
        1.2.1 八氫番茄紅素合成酶(PSY)
        1.2.2 八氫番茄紅素脫氫酶(PDS)和ζ-胡蘿卜素脫氫酶(ZDS)
        1.2.3 類胡蘿卜素異構酶(CRTISO)和ζ-胡蘿卜素異構酶(Z-ISO)
        1.2.4 番茄紅素β-環(huán)化酶(LCYB)和番茄紅素ε-環(huán)化酶(LCYE)
        1.2.5 類胡蘿卜素β-環(huán)羥化酶(HYD)和細胞色素P450-型加氧酶(CYPs)
        1.2.6 類胡蘿卜素裂解雙加氧酶(CCDs)
    1.3 研究目的和意義
    1.4 技術路線
2 材料與方法
    2.1 供試材料
    2.2 材料種植與樣品采集
    2.3 小米米色測定
    2.4 總類胡蘿卜素提取與測定
    2.5 葉黃素和玉米黃質(zhì)的高效液相色譜(HPLC)測定
        2.5.1 色譜條件
        2.5.2 標準品標準曲線繪制
        2.5.3 樣品上機前處理
        2.5.4 樣品測定
        2.5.5 洗脫條件
    2.6 類胡蘿卜素代謝相關基因定量試驗
        2.6.1 籽粒RNA提取
        2.6.2 濃度測定及質(zhì)量檢測
        2.6.3 反轉(zhuǎn)錄
        2.6.4 實時熒光定量PCR
    2.7 白米品種SiPSY1的克隆與生物信息學分析
        2.7.1 引物設計
        2.7.2 葉片DNA提取
        2.7.3 基因擴增
        2.7.4 擴增產(chǎn)物驗證
        2.7.5 蛋白高級結(jié)構預測和進化樹分析
3 結(jié)果分析
    3.1 不同品種小米米色色差分析
    3.2 品種間類胡蘿卜素含量比較及其與米色指標的相關性分析
        3.2.1 不同品種類胡蘿卜素重要組分及含量比較
        3.2.2 米色評價指標與類胡蘿卜素含量相關性分析
    3.3 類胡蘿卜素代謝相關基因表達模式分析
        3.3.1 谷子SiPSY和SiCCD家族主要同源基因的表達模式
        3.3.2 脫氫酶基因SiPDS和SiZDS表達模式
        3.3.3 異構酶基因SiZISO和SiCRTISO表達模式
        3.3.4 環(huán)化酶基因SiLCYB和SiLCYE表達模式
        3.3.5 羥化酶基因SiHYD、SiCYP97表達模式
        3.3.6 類胡蘿卜素積累與基因表達的相關性分析和熱圖分析
    3.4 白米品種SiPSY1基因的克隆與鑒定
        3.4.1 不同米色SiPSY1基因組DNA的序列比對分析
        3.4.2 谷子SiPSY1編碼蛋白的理化性質(zhì)與空間結(jié)構預測
        3.4.3 不同物種PSY家族同源基因的進化分析
4 討論
    4.1 類胡蘿卜素積累的品種特異性
    4.2 類胡蘿卜素代謝相關基因表達模式的相互關系
5 結(jié)論
參考文獻
Abstract
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]晉谷21號適口性變差的原因及改進措施[J]. 史根生,史關燕,楊成元,麻慧芳,陳瑛.  甘肅農(nóng)業(yè)科技. 2016(04)
[2]不同色澤谷子揮發(fā)性成分差別的研究[J]. 李明哲,郝洪波,崔海英,劉敬科.  食品科技. 2016(04)
[3]高效液相色譜法測定小米中黃色素的含量[J]. 賈鵬禹,李朝陽,曹龍奎,李良玉,李洪飛,張麗萍.  黑龍江八一農(nóng)墾大學學報. 2015(05)
[4]谷子核心種質(zhì)表型遺傳多樣性分析及綜合評價[J]. 王海崗,賈冠清,智慧,溫琪汾,董俊麗,陳凌,王君杰,曹曉寧,劉思辰,王綸,喬治軍,刁現(xiàn)民.  作物學報. 2016(01)
[5]類胡蘿卜素合成途徑中八氫番茄紅素合成酶基因研究進展[J]. 王慧,歐承剛,莊飛云.  分子植物育種. 2014(02)
[6]高等植物類胡蘿卜素的生物降解途徑研究進展[J]. 孟凡來,趙昶靈,段麗斌,徐洵.  中國農(nóng)學通報. 2013(24)
[7]華北夏谷區(qū)主要育成品種(系)小米黃色素含量分析[J]. 楊延兵,管延安,秦嶺,石慧,王海蓮,張華文,張晗.  山東農(nóng)業(yè)科學. 2012(01)
[8]不同地區(qū)谷子小米黃色素含量與外觀品質(zhì)研究[J]. 楊延兵,管延安,秦嶺,石慧,王海蓮,張華文.  中國糧油學報. 2012(01)
[9]小米粥中揮發(fā)性風味物質(zhì)的分析與研究[J]. 劉敬科,劉松雁,趙巍,左曉磊,張玉宗.  糧食與飼料工業(yè). 2010(11)
[10]小米的營養(yǎng)成分及產(chǎn)品研究開發(fā)進展[J]. 王海濱,夏建新.  糧食科技與經(jīng)濟. 2010(04)

博士論文
[1]面粉顏色相關性狀分子基礎及關鍵基因Psy1功能研究[D]. 翟勝男.中國農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]紅肉臍橙類胡蘿卜素合成酶基因（CsPSY、CsLCYb）功能分析與crtB轉(zhuǎn)基因?qū)Ω涕兕惡}卜素生物合成的影響[D]. 張建成.華中農(nóng)業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]綠色小米品種大青谷米色形成機制研究[D]. 禾璐.山西農(nóng)業(yè)大學 2015
[2]紅肉臍橙（Citrus sinensis [L.] Osbeck）番茄紅素β-環(huán)化酶基因（Lcyb）功能的初步驗證和分析[D]. 周文靜.華中農(nóng)業(yè)大學 2008



本文編號：3293652