紫心大白菜花青素合成和積累的分子機理研究
發(fā)布時間:2021-06-05 07:42
花青素是一類廣泛存在于植物的葉、花朵、果實等器官的水溶性色素,它不但賦予植物這些器官以斑斕的顏色和風(fēng)味,它還幫助一些植物吸引昆蟲從而完成授粉,同時在抵抗生物或者非生物脅迫中起到重要作用。更重要的是,大量研究表明花青素由于擁有較強的抗氧化能力,從而可以預(yù)防癌癥、心血管等疾病。因此,富含花青素的食品越來越受到廣大消費者的青睞以及市場的歡迎。大白菜[Brassica campestris L.ssp.pekinensis(Lour)Olsson]作為中國的本土蔬菜,是我國栽培面積和消費產(chǎn)量最大的蔬菜作物。由于自然界未發(fā)現(xiàn)紫色大白菜資源,而富含花青素的大白菜又具有重要的營養(yǎng)價值和保健功能。因此,研究紫色大白菜花青素積累機理的需求十分迫切,該研究不僅可以豐富植物花青素代謝知識,而且將為紫心大白菜的改良提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。本研究以西北農(nóng)林科技大學(xué)大白菜課題組多年選育的紫心葉球大白菜純系為試材,以其育種過程中的原始母本白色葉球大白菜和提供紫色遺傳背景的紫菜薹原始父本為參照。通過研究紫心大白菜的葉球中不同葉位的花青素合成基因的表達和花青素的積累特性,鑒定、克隆了控制紫心大白菜紫心葉球性狀的關(guān)鍵基因...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
植物中花青素的通式(引自Kongetal.,2003)
1-2 不同pH水溶液中花青素的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)化和顏色變化(引自Ananga et al., 201gure 1-2 Structural transformation of anthocyanins in aqueous medium with different對花青素結(jié)構(gòu)的影響花青素的影響主要表現(xiàn)為溫度的升高導(dǎo)致花青素的不穩(wěn)定甚至降解。變成中性琨式堿的過程需要放熱,而黃烊鹽離子通過水解變成甲醇假過開環(huán)變成查爾酮假堿的過程也需要放熱,因此溫度上升導(dǎo)致的花色降溫很難完全逆轉(zhuǎn)。如在生產(chǎn)應(yīng)用中,菊花的花色非常容易受到溫度大于 30℃時,菊花花瓣會出現(xiàn)較難著色或褪色現(xiàn)象 (Nozaki et al., 20會影響葡萄中的花青素含量。種植在 30℃或 35℃條件下的葡萄中總低, 僅為 25℃條件下花青素含量的一半 (Mori et al., 2007; Poud素的生理功能研究類化合物的珍貴之處在于它不僅使植物具有豐富絢麗的顏色,更在于;ㄇ嗨卦谥参锝M織中的一個主要功能就是保護植物中易氧化的成分擁有清除氧自由基和氮自由基的能力,如超氧化物、一氧化氮、羥基
6紫心大白菜花青素合成和積累的分子機理研究2006)。有研究發(fā)現(xiàn)糖基化的水平調(diào)控可以決定植物花青素的積累,如與紅色葡萄相比,UFGT 在綠色葡萄中不表達,而在淡紅色品種中表達量要低 10 倍 (Castellarin and DiGaspero, 2007)。BAHD家族是一類多功能的酰基轉(zhuǎn)移酶,具有多種底物的特異性(Giri andYaniv, 1988; Luo et al., 2007);ㄇ嗨仵;D(zhuǎn)移酶(Anthocyanin acyltransferase,AT)是該家族的重要亞族,可以把多種有機酸連接在花青素骨架上,以提高花青素的穩(wěn)定性、水溶性及光吸收 (Bridle and Timberlake, 1997)。有研究發(fā)現(xiàn) AT 在花青素糖基化后能催化花青素的酰基化,使大部分花色顯示紅色到藍色 (Giri and Yaniv, 1988; Springob et al.,2003; Luo et al., 2007)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]擬南芥VTC1的5’UTR內(nèi)含子功能分析[J]. 李生輝,王鳳茹,黃榮峰,董金皋,王娟. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2016(06)
[2]甘藍型油菜BnFAD2-C5基因啟動子及內(nèi)含子在表達水平的功能分析[J]. 劉睿洋,劉芳,張振乾,官春云. 作物學(xué)報. 2016(10)
[3]紫菜薹、紫色蕪菁和紫色白菜花青苷分析[J]. 郭寧,鄭姝寧,武劍,程鋒,梁建麗,王曉武. 園藝學(xué)報. 2014(08)
[4]蕓薹屬5種紫紅色蔬菜花青素苷含量及組分分析[J]. 張淑江,馬越,徐學(xué)玲,錢偉,章時蕃,李菲,張慧,孫日飛. 園藝學(xué)報. 2014(07)
[5]控制白菜葉片紫色的pur基因初步定位[J]. 劉瑾,汪維紅,張德雙,于拴倉,張鳳蘭,趙岫云,余陽俊,徐家炳,盧桂香. 華北農(nóng)學(xué)報. 2013(01)
[6]紫心大白菜花青素積累特性及相關(guān)基因表達分析[J]. 段巖嬌,張魯剛,何瓊,張明科,石姜超. 園藝學(xué)報. 2012(11)
[7]光對紫甘藍花青素合成代謝影響及基因表達模式分析[J]. 李亞麗,胡宗利,張彬,朱明庫,陳國平. 植物研究. 2012(04)
[8]不同環(huán)境條件對紫色大白菜花青素穩(wěn)定性的影響[J]. 林文超,王德森,劉維信. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(01)
[9]花青素的生理功能研究進展[J]. 王婭寧,王鵬,李淑娟. 科技致富向?qū)? 2011(35)
[10]花青素及運動對人體抗氧化能力影響的研究[J]. 郭新明,吳麗君,武寶愛,董寧. 搏擊(體育論壇). 2011(12)
博士論文
[1]蕓薹屬植物花青素生物合成代謝途徑調(diào)控機制的研究[D]. 張彬.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]紫甘藍花青素的提取純化、結(jié)構(gòu)鑒定及其生物學(xué)作用的研究[D]. 王海.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[2]紫色小白菜花青素理化性質(zhì)研究[D]. 李長新.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[3]桑椹紅色素的提取純化及其抗氧化活性和穩(wěn)定性研究[D]. 朱毛毛.江蘇大學(xué) 2009
[4]紫甘薯花青素的提取及其穩(wěn)定性和抗氧化性的研究[D]. 劉超.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[5]蕪菁花青素生物合成相關(guān)催化酶基因的克隆及UV-A誘導(dǎo)表達[D]. 孫燕.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3211742
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
植物中花青素的通式(引自Kongetal.,2003)
1-2 不同pH水溶液中花青素的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)化和顏色變化(引自Ananga et al., 201gure 1-2 Structural transformation of anthocyanins in aqueous medium with different對花青素結(jié)構(gòu)的影響花青素的影響主要表現(xiàn)為溫度的升高導(dǎo)致花青素的不穩(wěn)定甚至降解。變成中性琨式堿的過程需要放熱,而黃烊鹽離子通過水解變成甲醇假過開環(huán)變成查爾酮假堿的過程也需要放熱,因此溫度上升導(dǎo)致的花色降溫很難完全逆轉(zhuǎn)。如在生產(chǎn)應(yīng)用中,菊花的花色非常容易受到溫度大于 30℃時,菊花花瓣會出現(xiàn)較難著色或褪色現(xiàn)象 (Nozaki et al., 20會影響葡萄中的花青素含量。種植在 30℃或 35℃條件下的葡萄中總低, 僅為 25℃條件下花青素含量的一半 (Mori et al., 2007; Poud素的生理功能研究類化合物的珍貴之處在于它不僅使植物具有豐富絢麗的顏色,更在于;ㄇ嗨卦谥参锝M織中的一個主要功能就是保護植物中易氧化的成分擁有清除氧自由基和氮自由基的能力,如超氧化物、一氧化氮、羥基
6紫心大白菜花青素合成和積累的分子機理研究2006)。有研究發(fā)現(xiàn)糖基化的水平調(diào)控可以決定植物花青素的積累,如與紅色葡萄相比,UFGT 在綠色葡萄中不表達,而在淡紅色品種中表達量要低 10 倍 (Castellarin and DiGaspero, 2007)。BAHD家族是一類多功能的酰基轉(zhuǎn)移酶,具有多種底物的特異性(Giri andYaniv, 1988; Luo et al., 2007);ㄇ嗨仵;D(zhuǎn)移酶(Anthocyanin acyltransferase,AT)是該家族的重要亞族,可以把多種有機酸連接在花青素骨架上,以提高花青素的穩(wěn)定性、水溶性及光吸收 (Bridle and Timberlake, 1997)。有研究發(fā)現(xiàn) AT 在花青素糖基化后能催化花青素的酰基化,使大部分花色顯示紅色到藍色 (Giri and Yaniv, 1988; Springob et al.,2003; Luo et al., 2007)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]擬南芥VTC1的5’UTR內(nèi)含子功能分析[J]. 李生輝,王鳳茹,黃榮峰,董金皋,王娟. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2016(06)
[2]甘藍型油菜BnFAD2-C5基因啟動子及內(nèi)含子在表達水平的功能分析[J]. 劉睿洋,劉芳,張振乾,官春云. 作物學(xué)報. 2016(10)
[3]紫菜薹、紫色蕪菁和紫色白菜花青苷分析[J]. 郭寧,鄭姝寧,武劍,程鋒,梁建麗,王曉武. 園藝學(xué)報. 2014(08)
[4]蕓薹屬5種紫紅色蔬菜花青素苷含量及組分分析[J]. 張淑江,馬越,徐學(xué)玲,錢偉,章時蕃,李菲,張慧,孫日飛. 園藝學(xué)報. 2014(07)
[5]控制白菜葉片紫色的pur基因初步定位[J]. 劉瑾,汪維紅,張德雙,于拴倉,張鳳蘭,趙岫云,余陽俊,徐家炳,盧桂香. 華北農(nóng)學(xué)報. 2013(01)
[6]紫心大白菜花青素積累特性及相關(guān)基因表達分析[J]. 段巖嬌,張魯剛,何瓊,張明科,石姜超. 園藝學(xué)報. 2012(11)
[7]光對紫甘藍花青素合成代謝影響及基因表達模式分析[J]. 李亞麗,胡宗利,張彬,朱明庫,陳國平. 植物研究. 2012(04)
[8]不同環(huán)境條件對紫色大白菜花青素穩(wěn)定性的影響[J]. 林文超,王德森,劉維信. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(01)
[9]花青素的生理功能研究進展[J]. 王婭寧,王鵬,李淑娟. 科技致富向?qū)? 2011(35)
[10]花青素及運動對人體抗氧化能力影響的研究[J]. 郭新明,吳麗君,武寶愛,董寧. 搏擊(體育論壇). 2011(12)
博士論文
[1]蕓薹屬植物花青素生物合成代謝途徑調(diào)控機制的研究[D]. 張彬.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]紫甘藍花青素的提取純化、結(jié)構(gòu)鑒定及其生物學(xué)作用的研究[D]. 王海.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[2]紫色小白菜花青素理化性質(zhì)研究[D]. 李長新.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[3]桑椹紅色素的提取純化及其抗氧化活性和穩(wěn)定性研究[D]. 朱毛毛.江蘇大學(xué) 2009
[4]紫甘薯花青素的提取及其穩(wěn)定性和抗氧化性的研究[D]. 劉超.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[5]蕪菁花青素生物合成相關(guān)催化酶基因的克隆及UV-A誘導(dǎo)表達[D]. 孫燕.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3211742
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