【摘要】：菊芋(Helianthustuberosus)是菊科(Compositae)向日葵屬草本植物,耐鹽能力較強,其塊莖在較高強度的鹽脅迫下仍能萌芽成苗。菊芋塊莖以菊糖(一種果聚糖)而不是通常的淀粉作為主要儲藏物質(zhì),菊糖有可能在適應(yīng)鹽脅迫的生理調(diào)控中扮演重要角色。本實驗采用0、50、150、250 mmol/LNaCl溶液澆灌以模擬不同強度鹽脅迫,觀察了盆栽菊芋塊莖萌芽成苗過程(0-7 d)中菊糖含量和聚合度的變化,并進(jìn)一步分析了參與菊糖代謝的3種關(guān)鍵酶——果聚糖-1-外切水解酶(fructan 1-exohydrolase,1-FEH)、蔗糖:蔗糖-1-果糖基轉(zhuǎn)移酶(sucrose:sucrose l-fructosyltransferase,1-SST)和果聚糖:果聚糖-1-果糖基轉(zhuǎn)移酶(fructan:fructanl-fructosy-transferase,1-FFT)的基因表達(dá)變化,還對150mmol/LNaCl處理7d的菊芋塊莖進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析,主要研究結(jié)果如下。(1)在0-250 mmol/LNaCl處理下,菊芋塊莖均能萌芽成苗且幼苗都能存活。從最終成苗情況看,鹽脅迫下菊芋幼根和葉片的長度明顯短于對照,并且隨NaCl濃度的增加而減少,高濃度鹽脅迫顯著抑制了菊芋幼根和幼芽的生長。(2)無鹽脅迫下菊芋塊莖的菊糖含量在1-7 d沒有顯著變化,而150 mmol/L NaCl處理下菊芋塊莖的菊糖含量第3-5 d顯著降低、第7 d卻迅速升高甚至超過初始水平,意味著菊芋塊莖可能將儲藏的其他糖分轉(zhuǎn)化為更多的菊糖來應(yīng)對鹽脅迫。250 mmol/L NaCl處理7 d時的菊糖含量顯著低于150 mmol/L NaCl處理的,表明更強的鹽脅迫抑制了塊莖中菊糖的動員。(3)伴隨著菊芋塊莖萌芽成苗過程(1-7 d),不同聚合度(DP)菊糖的比例也發(fā)生變化。DP 2-5菊糖的占比隨時間進(jìn)程呈中間高、兩邊低的和緩倒V形變化,而DP6-10、DP 11-15、DP 16-20和DP20菊糖的占比則隨時間進(jìn)程呈中間低、兩邊高的正V形變化。對照和NaCI處理的總體變化趨勢類似但細(xì)節(jié)又有所差異,150 mmol/L NaCl處理下DP 6-10菊糖的占比在時間進(jìn)程后期要多于對照,而DP 11-15、DP 16-20和DP20的則是在第1 d高于對照很多、而第3-7 d又低于對照很多。而且,從第7 d各鹽濃度下的菊糖聚合度變化看,越是聚合度高的菊糖,其占比在各處理鹽濃度間變化越大。(4)菊糖代謝關(guān)鍵酶1-FEH、1-SST和1-FFT的基因表達(dá)變化比較復(fù)雜,受鹽脅迫影響也比較大,且不能很好地對應(yīng)解釋菊糖含量和聚合度的變化,意味著基因表達(dá)量與最后的酶活性并不完全一致。(5)菊芋塊莖萌芽成苗過程發(fā)現(xiàn)23個蛋白質(zhì)受鹽脅迫影響差異表達(dá)(20個上調(diào)、3個下調(diào)),遺憾的是這些差異蛋白與糖類代謝并不直接相關(guān),主要是代謝相關(guān)蛋白和遺傳信息處理相關(guān)蛋白。
【圖文】：

逑列（ｌｅｖａｎ邋ｎｅｏｓｅｒｉｅｓ）和混合型果聚糖（ｂｒａｎｃｈｅｄ），其糖苷鍵類型、起始三糖類型及代表逡逑植物如圖１－１邋（Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ等，２００９）。這五種類型果聚糖又可以進(jìn)一步概括為三大類：線逡逑性、分支類型以及它們的新生系列。逡逑邐表卜１植物果聚糖類型及代表植物（Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ等，２００９）邐逡逑果聚糖類型邐起始三糖邐糖苷鍵邐代表植物逡逑線性菊糖型果聚糖邐１－蔗果三糖邐２－１邐菊苣、菊芋逡逑菊糖型果聚糖新生系列邐新蔗果三糖邐２－１邐洋蔥、蘆筍、黑麥草逡逑梯牧草糖型果聚糖邐６－蔗果三糖邐２－６邐鴨茅逡逑梯牧草糖型果聚糖新生系列邐新蔗果三糖邐２－６邐黑麥草、燕麥逡逑混合型果聚糖邐１－和６－蔗果三糖邐２－１和２－６邐小麥、大麥逡逑從菊芋塊莖中提取的菊糖（ｉｍｉｌｉｎ）就是線性果聚糖的一種，是由數(shù)目可變的果糖基逡逑經(jīng)Ｐ－（２—１）糖苷鍵連接而成的鏈狀多糖，末端通常通過ａ－Ｄ－ｇｌｕｃｏｐｙｒａｎｏｓｙ丨或者ａ－（ｌ—２）糖逡逑苷鍵連接一個葡萄糖基，聚合度（Ｄｅｇｒｅｅ邋ｏｆ邋Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ＤＰ）就是果糖基的數(shù)目。圖１：－逡逑２為菊糖的分子結(jié)構(gòu)式，字母ｎ代表聚合度。菊糖聚合度為２－１００邋（Ｌｉ等，２０１５），其中ＤＰ逡逑２－９的短鏈果聚糖通常稱短鏈菊粉，ＤＰ２１０的長鏈果聚糖被稱為菊粉。菊糖在菊芋塊莖中逡逑含量很高，最大可以占到菊芋塊莖鮮重的２０％或者干重的９０％邋（ＶａｎｄｅｎＥｎｄｅ等，，２００４）。逡逑Ｈ邋０Ｈ逡逑Ｈ０＾Ｖｉ＾0＼逡逑ｈｏ－Ｖ＾ｏｈＮ逡逑Ｈ邐０逡逑＿邋Ｈ0、邐ｒ

圖２－１為蔗糖、果糖、提取液ＨＰＬＣ色譜圖逡逑蔗糖、果糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液梯度均為１０００、２０００、３０００、４０００、５０００邋ｍｇ／Ｌ，液相進(jìn)樣測逡逑定后以標(biāo)準(zhǔn)品濃度（ｘ）為橫坐標(biāo)、峰面積（ｙ）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖２－２），計算標(biāo)逡逑準(zhǔn)曲線方程。獲得蔗糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為ｙ邋＝邋８９９５．４７ｘ－邋８４８０３５６．５０邋（Ｒ２＝０．９８３７），果糖的逡逑標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為ｙ邋＝邋１３３０３．４５ｘ邋－邋１２１０６０６８．８０邋（Ｒ２＝０．９８０９）。分別用１０００邋ｍｇ／Ｌ的果糖和蔗逡逑糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液對菊糖測定體系進(jìn)行方法學(xué)驗證，結(jié)果表明測定體系精密度、穩(wěn)定性及重復(fù)逡逑性符合耍求。逡逑４０００００００邋１邐０邐６０００００００邋－ｉ逡逑／邋／逡逑３０００００００邋－邐／逡逑一邐ｙＳ邐＿邋４０００００００邋－邐／逡逑＊＾２０００００００邋－邐／邐＊－＝邐Ｚ逡逑＾邋／0邋￡＊逡逑—邋／邋２０００００００邋－邋／逡逑１０００００００邋－邋＾邋／逡逑０邋———￣￣，邐．邐．邐０邋－Ｉ邐—￣￣Ｉ邐ｉ邐１逡逑０邐２０００邐４０００邐６０００邐０邐２０００邐４０００邐６０００逡逑Ｓ度（ｍｇ／Ｌ）邐濃度（ｍｇ／Ｌ）逡逑圖２－２蔗糖（左）、果糖（右）標(biāo)準(zhǔn)曲線逡逑２．２．２粗提液制備及含量測定逡逑提取液制備：準(zhǔn)確稱取菊芋塊莖干燥粉末０．３邋ｇ于１０邋ｍＬ容量瓶中，按照１：２０的固液逡逑－１１－逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S632.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬小涵;劉雄;鄧婧;趙丹;田俊青;趙天天;;交聯(lián)菊糖制備工藝的優(yōu)化及理化性質(zhì)[J];食品與機械;2018年07期

2 劉德蔚;含菊糖類中草藥的綜合利用[J];中成藥;1999年12期

3 楊桂芹;管倩O

本文編號：2667761