桑樹除了傳統(tǒng)上作為家蠶的食物來源之外,桑樹的果實也因其艷麗的色澤、酸甜適口的口感和豐富的營養(yǎng)價值而備受消費者的青睞。不同品種的桑樹其果實的顏色也不同,主要有紅色、紫色、黃色、白色等表型。紫色桑葚含有豐富的花青素,而白色桑葚則幾乎檢測不到花青素,雖然前人對于花青素合成通路的基因進行了鑒定、克隆和表達譜分析,發(fā)現(xiàn)CHS1、CHI、F3H1、F3’H1和ANS基因的轉(zhuǎn)錄水平在桑葚成熟過程中與花青素的累積呈正相關(guān)性,但并沒有實質(zhì)上揭示桑葚具有色澤差異的本質(zhì)原因,桑葚花青素及其類黃酮合成途徑的調(diào)控機制也并不清楚。因此,深入探討桑葚類黃酮合成途徑的調(diào)節(jié)機制、揭示桑葚果色差異的分子機理對促進果桑品質(zhì)改良具有重要意義。本研究以黃色果實的川桑、白色果實的白玉王和紫色果實的紅果2號作為研究材料,利用代謝組學、轉(zhuǎn)錄組學對這三個品種的桑葚進行聯(lián)合分析,明確了造成果實顏色差異的物質(zhì)基礎(chǔ),并基于基因組和轉(zhuǎn)錄組重塑了不同顏色桑葚中類黃酮合成的代謝途徑,鑒定了參與代謝調(diào)控的相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子。通過一系列體內(nèi)和體外實驗探究了桑葚類黃酮合成途徑的調(diào)控機制和桑葚顏色變化的分子機制。具體結(jié)果如下:1.桑葚顏色差異的物質(zhì)基礎(chǔ)黃果、白... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

類黃酮的結(jié)構(gòu)

第一章文獻綜述3圖1.2花青素的基本化學結(jié)構(gòu)與常見的類黃酮色素[1-2]Fig1.2Thebasicchemicalstructureofanthocyaninsandcommonflavonoidpigments[1-2]1.2.2植物類黃酮化合物的生物作用類黃酮廣泛分布于整個植物界，并在植物中具有多種生物學活性。研究發(fā)現(xiàn)，類黃酮化合物是在植物細胞的特定部位進行合成的，是決定植物組織顏色的重要因素之一。當中，花青素是研究最為深入的一類化合物，它直接影響著花、果等組織部位的顏色形成。依據(jù)花青素B環(huán)結(jié)構(gòu)上的羥基數(shù)目不同，花青素可具有紅色到藍色、紫色的廣泛的色域范圍。而類黃酮化合物中的黃酮、橙酮、查爾酮和黃酮醇則不同，它們以不同深淺的黃色為主，充當著花、果器官著色的輔助色素。當類黃酮和花青素的生物合成都到達最高值時，植物生殖器官的艷麗色彩、與濃郁的香氣會不斷地招引鳥類、昆蟲等采食者，從而實現(xiàn)授粉和種子的傳播。類黃酮化合物還可充當植保素以保護植物免受生物和非生物的脅迫[12]。當植物受到病蟲或微生物的攻擊時，體內(nèi)類黃酮化合物的含量會提高，這些次生代謝物質(zhì)具有一定農(nóng)藥和抗菌的特性，可抑制病蟲害的蔓延，從而提高植物的自我保護能力[13-14]。Adesanya等人的研究發(fā)現(xiàn)植物中的黃酮和異黃酮類化合物具有一定程度的抑菌作用，能抑制病原菌瓜枝霉（Cladosporiumcucumerinum）和黑曲霉(Aspergillusniger)的活性[14]。Malhotra等人的研究指出通過體外施加槲皮素可以減輕由番茄環(huán)斑病毒（TomatoringspotNepovims）引起的番茄

西南大學博士學位論文6圖1.3類黃酮的生物合成途徑[5]Fig.1.3Thebiosynthesispathwayofflavonoid[5]1.4類黃酮化合物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控1.4.1參與類黃酮合成調(diào)控的MYB、bHLH和WD40蛋白類黃酮生物合成途徑的基因是受到多個基因協(xié)同調(diào)節(jié)的，主要包括能與DNA結(jié)合的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子、具有螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域的bHLH轉(zhuǎn)錄因子和WD40重復蛋白。它們之間相互作用形成一個MYB-bHLH-WD40(MBW)三元轉(zhuǎn)錄復合物來對類黃酮途徑的合成基因進行調(diào)節(jié)[28]。

【參考文獻】：
期刊論文
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