【摘要】：皺皮木瓜為薔薇科植物貼梗海棠(Chaenomeles speciosa),皺皮木瓜具有極高的藥用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是保健食品和中藥的重要來源。本研究通過分析不同種質(zhì)間皺皮木瓜主要藥用成分(齊墩果酸、熊果酸、綠原酸、原兒茶酸)的含量,以及測(cè)定了部分微量元素的含量,對(duì)皺皮木瓜藥用價(jià)值進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià),探討并篩選了皺皮木瓜優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源;其次利用遮蔭和套袋技術(shù)手段探究其對(duì)皺皮木瓜果實(shí)中藥用成分的調(diào)控影響,為提高皺皮木瓜的藥用價(jià)值提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)。進(jìn)而通過皺皮木瓜轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)、挖掘綠原酸生物合成途徑中的關(guān)鍵基因,為今后深層次開發(fā)皺皮木瓜基因提供了重要的科學(xué)依據(jù),同時(shí)為皺皮木瓜深度研究與資源的開發(fā)利用積累試驗(yàn)材料。本研究主要結(jié)果如下:1.采用高效液相色譜法測(cè)定了皺皮木瓜果實(shí)中齊墩果酸、熊果酸、綠原酸、原兒茶酸四種化學(xué)成分。測(cè)定結(jié)果顯示,齊墩果酸含量最高,高達(dá)8.024 mg·g~(-1);其次是綠原酸,高達(dá)5.662 mg·g~(-1);同時(shí)各種質(zhì)間含量差異較大,齊墩果酸、熊果酸、綠原酸、原兒茶酸變異系數(shù)分別為44.30%、28.67%、32.27%、39.58%。14個(gè)種質(zhì)(M_1-M_(14))中四種成分含量之和最高的是M_(13)(15.530 mg·g~(-1)),最低的是M_6(4.281 mg·g~-1)。2.利用火焰原子吸收法測(cè)定Zn、Fe、Mn、Cu、Ca、Mg六種微量元素含量。結(jié)果顯示,14個(gè)種質(zhì)均含有較多人體必需的微量元素,其中Ca元素的含量遠(yuǎn)高于其它元素,其次是Mg元素,Fe、Mn、Zn次之,Cu含量最低。其中六種元素含量之和最高的種質(zhì)是M_4,其Ca元素高達(dá)1606.80μg·g~(-1)。不同種質(zhì)間微量元素含量差異較為明顯,Zn、Fe、Mn、Cu、Ca、Mg元素的變異系數(shù)分別為27.12%、28.26%、8.28%、18.33%、23.17%、12.66%。3.根據(jù)齊墩果酸、熊果酸、綠原酸、原兒茶酸和六種微量元素的測(cè)定結(jié)果,進(jìn)行了相關(guān)性分析和主成分分析。相關(guān)性結(jié)果顯示,Fe元素與齊墩果酸、綠原酸均呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.881、-0.753;與原兒茶酸呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.725。Zn元素與熊果酸含量呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.555;與原兒茶酸含量成顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)是0.617。Ca元素與齊墩果酸呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.579。Fe元素與Zn元素、Mg元素與Ca元素都成極顯著正相關(guān);齊墩果酸與綠原酸之間呈顯著正相關(guān),與原兒茶酸呈顯著負(fù)相關(guān),其他含量間相關(guān)性并不顯著。這表明通過測(cè)皺皮木瓜中這六種微量元素的含量,可推測(cè)出其四種酸含量的高低。4.利用遮蔭和套袋對(duì)皺皮木瓜果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn),旨在探索栽培技術(shù)能否提高其藥用成分含量。結(jié)果表明,通過30天透光70%遮蔭處理后,齊墩果酸含量和熊果酸含量明顯提高,綠原酸和原兒茶酸的含量則呈降低趨勢(shì);經(jīng)30天套袋處理后,齊墩果酸、熊果酸、綠原酸和原兒茶酸含量均呈現(xiàn)不同程度的減少;說明套袋方式雖一定程度減少了病蟲害、農(nóng)藥殘留,但不利于藥用成分的合成與積累;總的來看,在皺皮木瓜栽培過程中,可進(jìn)行適當(dāng)程度遮蔭,使植株更加充分的利用光照,促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的積累,以達(dá)到提高部分藥用成分的目的。5.本試驗(yàn)利用Illumina sequencing測(cè)序平臺(tái)對(duì)皺皮木瓜果實(shí)部位進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,共獲得105,236,920條讀段(Reads),過濾后得到的有效讀段數(shù)據(jù)(clean reads)有102,531,308條,占比97.40%,2個(gè)樣品的高質(zhì)量clean reads比例均達(dá)97%以上;用Trinity對(duì)clean reads進(jìn)行拼接,獲得非冗余的基因(unigene)數(shù)據(jù)109211條,GC含量為46.95%,Q30均大于93%,平均長(zhǎng)度為1492bp,N50為1963bp。將這些unigenes序列進(jìn)行了七大數(shù)據(jù)庫的基因功能注釋,包括:Nr,Nt,Pfam,COG/KOG,Swiss-prot,KO,GO。共有109211條Unigenes獲得功能注釋。GO數(shù)據(jù)庫注釋顯示63658條unigenes(58.28%)被注釋到生物過程、細(xì)胞組分、分子功能3個(gè)大類,25個(gè)子類;有27866條unigenes(25.51%)被注釋到了KOG數(shù)據(jù)庫26個(gè)功能分類中,其中注釋unigenes數(shù)量最多的是翻譯后修飾,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換,分子伴侶功能;以KEGG數(shù)據(jù)庫為依據(jù),將27478條unigenes注釋到到129條代謝途徑中,其中unigene最多的途徑是碳代謝。這為皺皮木瓜分子生物學(xué)研究提供了一定數(shù)據(jù)支撐。6.在M_6 vs.M_8轉(zhuǎn)錄組分析中,一共有4254個(gè)差異表達(dá)基因,其中包括2388個(gè)上調(diào)基因和1866個(gè)下調(diào)基因�？偣灿�3313個(gè)差異表達(dá)基因被分配到分子功能、細(xì)胞組分和生物學(xué)過程的三大GO分類和41個(gè)功能子類中,其中上調(diào)表達(dá)差異基因有1405條,下調(diào)表達(dá)差異基因有1908條;將差異表達(dá)基因與KEGG數(shù)據(jù)庫的代謝通路進(jìn)行比對(duì),共有1938條Unigenes注釋到114個(gè)代謝通路,其中富集最多的KEGG通路是植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。7.綠原酸合成于苯丙烷生物合成途徑中,在皺皮木瓜轉(zhuǎn)錄組中涉及綠原酸合成的相關(guān)酶有四種,分別是苯丙氨酸脫氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL)、肉桂酸徑基化酶(cinnamate4-hydroxylase,CYP73A)、香豆酸-Co A連接酶(4-Coumarate:Coenzyme A Ligase,4CL)和莽草酸羥基肉桂酰轉(zhuǎn)移酶(shikimate hydroxycinnamoyl transferase,HCT);其中M_6 vs.M_8涉及綠原酸合成途徑的差異表達(dá)基因有6條,4條上調(diào)表達(dá)(Cluster-4.63242;Cluster-4.1656;Cluster-4.15617;Cluster-4.9557),2條下調(diào)表達(dá)(Cluster-4.34315;Cluster-4.43160);這為綠原酸的生物合成研究奠定了基礎(chǔ),為利用基因工程提高種質(zhì)的綠原酸含量提供了依據(jù)。
【圖文】：

木瓜種質(zhì)藥用成分對(duì)遮蔭和套袋技術(shù)的響應(yīng)及轉(zhuǎn)錄組學(xué)ragmentation Buffer 中用二價(jià)陽離子將得版，隨機(jī)寡核苷酸為引物，，在 M-MuL用 RNaseH 降解 RNA 鏈，并在 DNAA 第二條鏈。純化后的雙鏈 cDNA 經(jīng)過序接頭，用 AMPure XP beads 篩選 200 MPure XP beads 純化 PCR 產(chǎn)物，最終獲先使用 Qubit2.0 Fluorometer 進(jìn)行初步t 2100 bioanalyzer 對(duì)文庫的 insert size 進(jìn)庫有效濃度進(jìn)行準(zhǔn)確定量（文庫有效濃理如圖 1所示。

圖 2 轉(zhuǎn)錄組實(shí)驗(yàn)流程圖. 2 The experimental procedure of transcriptiSeqTM)得到的原始圖像數(shù)據(jù)始測(cè)序序列(Sequenced Reads fq)文件格式存儲(chǔ)，其中包含(Sequenced Reads)或者 raw re保證信息分析質(zhì)量，必須對(duì) eads。數(shù)據(jù)處理的步驟如下：reads；堿基信息)的比例大于 10%的 值 Qphred＜=20 的堿基數(shù)占
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S661.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2633283