【摘要】：為深入挖掘中國水仙(Narcissus tazetta var.Chinensis)萜類合成途徑中的關(guān)鍵酶基因,探討中國水仙花香的遺傳基礎(chǔ)及了解萜類代謝途徑分子調(diào)控模式。本研究通過整理‘云香’水仙花苞期與盛花期的花瓣與副冠轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),篩選挖掘萜類生物合成途徑中的重要結(jié)構(gòu)酶基因,克隆出萜類合成途徑關(guān)鍵基因IDI和HDR,采用熒光定量PCR分析其在云香水仙開花過程中的表達水平,同時采用頂空進樣法結(jié)合GC-MS技術(shù),對‘云香’水仙不同開花時期花瓣與副冠的揮發(fā)性化合物以及其父母本‘白花1號’與‘黃花1號’水仙盛花期香氣成分進行了定性定量分析,結(jié)合揮發(fā)性萜類化合物物與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析對IDI和HDR基因進行探討。本研究的開展對中國水仙萜類合成途徑研究提供了一定的基因資源與理論基礎(chǔ)。通過‘云香’水仙花苞期與盛花期花瓣與副冠轉(zhuǎn)錄組測序分別產(chǎn)出54,517,142、54,431,118、52,132,752和53,415,454個clean reads,組裝成59,597、64,746、60,654和53,562個Unigenes,所得Unigenes通過blastn再注釋獲得17種萜類合成相關(guān)的酶共52個。經(jīng)過二次篩選獲得11個與萜類合成相關(guān)的候選基因:AACT,HMGS,HMGR,DXS,DXR,HDS,HDR,IDI,GPS,GGPS,FPS,qRT-PCR驗證其轉(zhuǎn)錄水平與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果趨勢一致。采用頂空進樣法結(jié)合GC-MS技術(shù)對‘云香’水仙花苞期與盛花期副冠和花瓣的萜類揮發(fā)物進行定性定量分析。結(jié)果表明,‘云香’水仙主要揮發(fā)性成分為羅勒烯與反式羅勒烯,盛花期副冠中香氣成分種類與含量均比花瓣中多,且相對于花苞期呈明顯上升增加的趨勢,而花瓣中兩個時期差異不大。對比‘白花1號’與‘黃花1號’水仙盛花期香氣成分發(fā)現(xiàn)三者均含有較高成分的羅勒烯與反式羅勒烯,而其他揮發(fā)性成分的種類與含量差異較大,推測羅勒烯與反式羅勒烯為其主要賦香物質(zhì)。通過RT-PCR技術(shù)從‘云香’水仙盛花期花瓣中分別克隆得到一個IDI和一個HDR基因,命名為NaIDI和NaHDR。兩個基因的ORF分別為858bp和1383bp,編碼285和460個氨基酸。生信分析結(jié)果表明兩者所編碼的蛋白均為酸性且穩(wěn)定的疏水性蛋白,預(yù)測均定位于葉綠體;序列比對顯示NaIDI與‘金盞銀臺’水仙,黃花水仙,番木瓜、葡萄、油橄欖的氨基酸序列相似度分別達到97.19%,96.14%,81.58%,79.49%,83.46%,NaHDR與蘆筍、油棕、小果野芭蕉、鳳梨、橡膠樹的氨基酸序列相似度分別達到88.79%,83.96%,82.93%,81.21%,84.72%。系統(tǒng)進化分析表明NaIDI與水仙、蘆筍、油棕親緣關(guān)系比較近,NaHDR則與水稻、蘆筍親緣關(guān)系較近。通過實時熒光定量分析NaIDI及NaHDR在云香水仙盛花期不同開花時期花瓣與副冠中的轉(zhuǎn)錄水平,結(jié)果表明,NaIDI在不同開花時期中表達具有顯著差異,其在花苞期與花蕾期表達水平表達較低,始花期與盛花期顯著上升;NaHDR在整個開花過程中均呈上升趨勢,NaIDI與NaHDR在副冠中表達均比花瓣中高,表明NaIDI與NaHDR在萜類代謝過程萜類化合物的合成與積累起著重要的作用。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S682.21
【圖文】：

完成；載氣為高純度 He。質(zhì)譜條件：捕集阱溫度 60℃解吸 0.5min，質(zhì)量掃描范圍為：40-600amu。所得質(zhì)譜圖譜通過計算機標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫（NIST2011）進行檢索，參考檢索數(shù)據(jù)符合度結(jié)合相關(guān)文獻進行人工圖譜解析，鑒定其化學(xué)成分；采用峰面積歸一化法進行定性的統(tǒng)計計算，確定各個化合物成分的相對百分含量，重復(fù)三次取平均值。3.2 結(jié)果與分析3.2.1 ‘云香’水仙不同時期花瓣與副冠揮發(fā)性成分分析所取材料為花苞期與盛花期副冠與花瓣鮮樣，所測揮發(fā)性成分總離子流圖見圖 3-1 至圖 3-4，揮發(fā)性成分的名稱和相對含量見表 3-1。

圖 3-2 ‘云香’水仙花苞期副冠揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.3-2 Total ionic chromatogram of volatiles of corolla at the flower budstageof N.tazetta‘Yun Xiang’

表 3-1 ‘云香’水仙不同時期期花瓣與副冠的揮發(fā)性成分Tab.3-1 Volatile components of petals and corolla of N.tazetta var.‘Yun Xiang’at different flowerstages化合物 Compounds相對含量 Relative content/%花苞期花瓣（1P）花苞期副冠（1C）盛花期花瓣（4P）盛花期副冠（4C）2-(氮丙啶-1-基)乙胺 0.192 0.241羥基脲 0.957 18.239 5.443 4.247圖 3-4‘云香’水仙盛花期副冠揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.3-4 Total ionic chromatogram of volatiles of corolla at the full-bloomstageof N.tazetta‘Yun Xiang’

【參考文獻】

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本文編號：2756601