【摘要】：硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GS),簡稱硫苷,是主要存在于十字花科植物中的一類含氮含硫的次生代謝物;谷胱甘肽(glutathione,GSH)是植物體內(nèi)廣泛存在的生物活性物質(zhì)。GSH與硫苷合成的關(guān)系主要來源于兩個(gè)方面,首先,GSH可以為硫苷合成提供還原硫供體;其次,GSH可以通過調(diào)控初生硫代謝途徑間接影響硫苷的合成。本研究以小白菜(杭州油冬兒)為試驗(yàn)材料,用25 mg/L的還原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和谷胱甘肽抑制劑(丁硫氨酸亞砜亞胺,BSO)對小白菜葉片進(jìn)行外源噴施處理,分析了不同處理對小白菜谷胱甘肽代謝以及硫苷合成的影響,并結(jié)合處理后初生硫代謝相關(guān)合成基因表達(dá)量的變化,初步探討了GSH影響小白菜硫苷合成的主要途徑及調(diào)控機(jī)制。主要結(jié)果如下:(1)25 mg/L的外源GSH處理下,小白菜葉片脂肪族和吲哚族硫苷合成相關(guān)基因表達(dá)量都出現(xiàn)不同程度的下調(diào),但脂肪族和吲哚族硫苷含量沒有顯著變化;而GSH和Cys含量隨著時(shí)間的變化逐漸積累,GSH合成關(guān)鍵基因BcGSH1和初生硫代謝相關(guān)基因BcATPS1、BcAPR1和BcAPK1表達(dá)水平下調(diào)。(2)25 mg/L的外源GSSG處理下,小白菜葉片的脂肪族和吲哚族硫苷合成相關(guān)基因表達(dá)水平都受到不同程度的誘導(dǎo),脂肪族和吲哚族硫苷含量也出現(xiàn)不同程度的上升;而GSSG含量顯著上升,GR活性上調(diào),Cys含量短暫上升而后下降,初生硫代謝關(guān)鍵基因BcATPS1、BcAPR1和BcAPK1表達(dá)水平上調(diào)。(3)25 mg/L的外源BSO處理下,小白菜葉片脂肪族和吲哚族硫苷合成相關(guān)基因表達(dá)量出現(xiàn)不同程度的下調(diào),但是對BcST5c和BcST5a具有短暫的誘導(dǎo)作用,而脂肪族和吲哚族硫苷含量與對照相比都沒有顯著差異;而BcGSH1和初生硫代謝基因BcATPS1、BcAPR1表達(dá)下調(diào),Cys含量逐漸上升。(4)以上結(jié)果表明,外源GSH、GSSG、BSO對硫苷合成的不同影響可能與初生硫代謝有關(guān),GSSG處理下,硫苷合成基因表達(dá)上調(diào),硫苷含量上升,同時(shí)也伴隨著初生硫代謝基因表達(dá)水平的上調(diào);而GSH和BSO處理下,初生硫代謝的下調(diào)可能正是硫苷合成基因表達(dá)下調(diào)的原因。此外,GSH和GSSG處理下硫代謝與硫苷合成出現(xiàn)相反的變化趨勢,這可能與GSH處理下細(xì)胞內(nèi)高濃度的GSH造成的反饋抑制有關(guān),或者是因?yàn)镚SSG處理下植物受到了氧化還原信號的誘導(dǎo)而促進(jìn)了硫苷的合成。
【圖文】：

1 文獻(xiàn)綜述究進(jìn)展質(zhì)hione，GSH），是由谷氨酸（glutamate，glu）、半ine，gly）縮合形成的三肽化合物，是生物體 ， 化 學(xué) 名 稱 為 γ -L- 谷 氨 酰 -L- 半 胱teinylglycine）[1-3]。最早于 1888 年由法國科學(xué)到 1929 年谷胱甘肽的結(jié)構(gòu)得到解析，分子式示。谷胱甘肽的分子量為 307.32，熔點(diǎn)為 189稀醇和甲基甲酰胺，而不溶于醇、醚和丙酮[3空氣中容易被氧化[3]。

合成的抑制作用也是通過對 GSH1 活性的抑制實(shí)現(xiàn)的。此要調(diào)控因子，Cys 的有效供應(yīng)在決定細(xì)胞內(nèi) GSH 濃度方 Cys 可以提高植物的 GSH 水平[10]。還原酶（GR）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽謝的關(guān)鍵酶[10-12]（如圖 1-2）。GR 即谷胱甘肽還原酶，是存在于原核和真核細(xì)胞中，它主要通過使細(xì)胞內(nèi) GSH 庫株抵抗氧化脅迫，當(dāng)植株受到氧化脅迫時(shí)，活性氧使GSH NADPH 存在下催化氧化型谷胱甘肽 GSSG 轉(zhuǎn)化為還植物對環(huán)境脅迫的抵抗能力[10-12]。GPx 即谷胱甘肽過氧化迫的關(guān)鍵酶之一，它能催化 GSH 變?yōu)?GSSG，同時(shí)使有羥基化合物，，促進(jìn) H2O2的分解，從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)損害[10-12]。GST 即谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)酶，是 GSH 解毒作用中重金屬結(jié)合，形成比較穩(wěn)定無毒的肽衍生物，而后排出，相互協(xié)調(diào)，共同調(diào)節(jié)植物對脅迫環(huán)境的適應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S634.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2644658