本文關(guān)鍵詞：辣椒果實中辣椒素生物合成相關(guān)物質(zhì)及外源多胺調(diào)控的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：辣椒素是辣椒的主要辣味成分,它不僅是評價辣椒果實的重要品質(zhì)指標(biāo)之一,同時在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的用途,但由于其產(chǎn)量極低,國際市場非常緊俏。因此,對辣椒素的研究,尤其是如何提高辣椒素產(chǎn)量的研究成為熱點和重點。目前,關(guān)于辣椒果實中辣椒素生物合成代謝規(guī)律的系統(tǒng)研究較少,且研究結(jié)果矛盾甚多,而在提高辣椒果實中辣椒素含量措施的研究方面,多集中于不同的栽培環(huán)境條件對辣椒果實中辣椒素合成的影響,環(huán)境條件是一個綜合因子,調(diào)控手段難以實現(xiàn)。因此,本研究以辣椒為試材,從酶學(xué)、內(nèi)源激素、合成中間物及競爭物等生理角度研究辣椒素在辣椒植物體內(nèi)的形成變化與分布規(guī)律,以噴施外源多胺為處理手段,研究外源多胺對辣椒果實中辣椒素合成代謝的影響,以期為提高辣椒果實中辣椒素含量提供理論依據(jù),并找到切實有效的提高辣椒素的具體措施。主要研究結(jié)果如下：1.本研究篩選出本試驗條件下的辣椒素高效液相色譜測定法色譜條件為：Waters Nova-Pak(?) C18色譜柱(3.9mm×150mm,4μm);柱溫35℃,檢測波長281nm;流速1.0 mL.min-1,流動相A為乙腈,流動相B為0.1%(V/V)磷酸鹽緩沖溶液。A：B=40：60(V/V),進樣量25分L時,可以將樣品中辣椒素和二氫辣椒素物質(zhì)完全分離,相互間無干擾,具有重復(fù)率好等優(yōu)點。2.辣椒果實中辣椒素積累特點本試驗供試的農(nóng)大40(甜椒)、沈椒4號(麻辣椒)、牛角椒L-10(辣椒)3個品種中,均檢測到辣椒素,且3個供試?yán)苯菲贩N的辣椒素僅在胎座和果肉中檢測到,而且胎座中含量均高于果肉中,種子和葉片中,在整個果實發(fā)育期均未檢測到。此外牛角椒L-10和沈椒4號中,整個果實發(fā)育期,辣椒素積累呈單峰變化,且積累峰分別在花后52d和44d,此期也是果實轉(zhuǎn)紅期。因此建議牛角椒L-10最佳采收時期在花后52d；沈椒4號的最佳在花后44d。采收過早,辣椒果實尚未發(fā)育完全,且辣椒素含量低,品質(zhì)下降；采收過遲,產(chǎn)量雖高,但辣椒素含量下降,同時果實軟化,品質(zhì)下降。在供試?yán)苯菲贩N牛角椒L-10中,辣椒果實在植株上的著生位置越高,果實中辣椒素含量越高。3.辣椒果實中辣椒素合成代謝相關(guān)酶與辣椒素積累的關(guān)系本試驗以牛角椒為試材,結(jié)果表明,果肉和胎座中PAL酶活性和基因表達(dá)量呈單峰變化趨勢,且高峰期(花后44d)早于辣椒素(花后52d),與辣椒素的積累呈顯著正相關(guān)。Ca4H酶活性變化呈雙峰變化,分別在花后36d和68d,而該酶基因表達(dá)量在花后44d最高,在早期,該酶與辣椒素的積累表現(xiàn)一定的促進作用。CS酶活性和基因表達(dá)量與同期辣椒素含量變化曲線幾乎完全一致,其活性與辣椒素含量的積累呈極顯著正相關(guān)性。由此明確了影響辣椒素合成的第一關(guān)鍵限速酶為CS,其次為PAL。辣椒果實中辣椒素的積累與POD活性變化呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,而與PPO活性關(guān)系未達(dá)到顯著水平。表明辣椒果實中POD參與了果實中辣椒素的降解。4.篩選出本試驗條件下的簡單酚類物質(zhì)的高效液相檢測體系：在280 nm紫外檢測波長下,流動相為乙腈—1%乙酸水溶液=15：85((V/V)),柱溫35℃,流速1.0 mL·min-1,進樣量15μL,可以將樣品中各待測酚類物質(zhì)均能完全分離,相互間無干擾,具有重復(fù)率好等優(yōu)點。5.辣椒素生物合成代謝中間物與辣椒素積累的關(guān)系在供試牛角椒L-10中,在辣椒素合成前期,檢測到較高水平肉桂酸,香豆酸和香草醛,隨辣椒果實的發(fā)育,其中肉桂酸含量逐漸下降,香豆酸和香草醛在果實發(fā)育中后期均未檢測到,而阿魏酸僅在果實發(fā)育的52d-84d檢測到。從總酚含量變化趨勢看,在辣椒素合成前期總酚含量高,后期含量低。表明前期較高的簡單酚類物質(zhì),能為辣椒素的積累提供大量的必要合成前體物。6.辣椒素生物合成競爭物與辣椒素積累的關(guān)系本試驗結(jié)果表明：在供試牛角椒L-10中,木質(zhì)素含量在果實發(fā)育過程中呈現(xiàn)高-低-高-低的變化趨勢,且第二個積累峰滯后與辣椒素積累峰,進一步分析表明果實中木質(zhì)素的積累與辣椒素的合成存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。辣椒果實中單寧含量變化在整個果實發(fā)育階段處于波動狀態(tài),其含量變化趨勢與辣椒素的積累變化趨勢,未表現(xiàn)出一定的相關(guān)性；辣椒果實中類黃酮在果實發(fā)育過程中呈單峰變化趨勢,其積累峰(花后60d)滯后于辣椒素積累峰(花后52d),而且與辣椒素的合成也存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。蛋白質(zhì)含量在辣椒果實發(fā)育期,隨果實中蛋白質(zhì)含量的增加,參與合成的酶量也增加,酶活性提高,從而促進辣椒果肉和胎座中辣椒素合成量增加,但與辣椒素的合成相關(guān)性不顯著。由此推測,辣椒素的生物合成與木質(zhì)素和類黃酮的合成存在競爭底物的關(guān)系,而與單寧和蛋白質(zhì)的合成未表現(xiàn)出競爭關(guān)系。7.辣椒果實發(fā)育過程中內(nèi)源激素與辣椒素積累的關(guān)系在供試牛角椒L-10果實中,IAA含量由較高值陡降時,有利于辣椒果實中辣椒素的合成。GA含量高不利于辣椒素合成。不同發(fā)育期ZR含量與辣椒素積累,并未表現(xiàn)出規(guī)律性關(guān)系。內(nèi)源抑制類激素中,ETH含量峰早于辣椒果實中辣椒素含量高峰期,而ABA含量高峰與辣椒素積累峰同是在花后52d出現(xiàn),有較高的一致性,由此推測,ABA可能在調(diào)控辣椒果實中辣椒素的合成起重要作用。通過激素平衡與辣椒素積累關(guān)系的分析,本試驗證實較低的IAA/ABA和IAA/ETH有利于辣椒果實中辣椒素的形成。8.辣椒果實中辣椒素積累與生物合成代謝相關(guān)物質(zhì)的關(guān)系本試驗初步明確辣椒素積累與其生物合成代謝相關(guān)物的關(guān)系,在辣椒果實中辣椒素的合成過程中,早期較高含量的IAA和GA對應(yīng)較低PAL和CS酶活性,隨著果實發(fā)育,IAA和GA含量下降,PAL和CS酶活性和基因表達(dá)量提高,而簡單酚類物質(zhì)總量較高,這個階段以簡單酚類物質(zhì)為前體物質(zhì)的辣椒素含量也上升,也可能與POD酶活性較低有關(guān),伴隨辣椒素的合成,雖然木質(zhì)素和類黃酮也有合成,但由于PPO酶活性較低,其含量維持較低水平,保證簡單酚類前體物質(zhì)在CS酶活性增加的情況下,辣椒素逐漸增加,隨著果實發(fā)育成熟,ABA含量逐漸增加,誘導(dǎo)CS酶活性的增加,拮抗不利于辣椒素合成的激素如IAA和GA的影響,這些激素共同調(diào)節(jié)辣椒素合成關(guān)鍵酶活性,從而使辣椒果實中辣椒素積累達(dá)到最高。之后,PAL和CS酶活性及相關(guān)基因表達(dá)量下降,并維持較低的水平,由于次生代謝進入旺盛期,前體酚類物質(zhì)含量也下降,而POD酶活性的上升,加速了辣椒素的降解,同時大量木質(zhì)素和類黃酮的合成,與辣椒素的合成競爭前體酚類物質(zhì),從而使辣椒素含量下降。9.外源腐胺對辣椒果實中辣椒素生物合成調(diào)控機理本試驗通過使用多胺生物合成關(guān)鍵酶ODC的抑制劑二氟甲基鳥氨酸(DFMO)抑制劑處理辣椒花朵,明確在辣椒開花當(dāng)天,用0.1 mmol·L-1 Put噴施花朵,對辣椒果實中辣椒素積累有促進效應(yīng)。其外源Put促進辣椒素積累的機理初步認(rèn)為是,外源Put處理提高內(nèi)源多胺含量,促進果實的生長,同時提高辣椒素合成途徑關(guān)鍵酶CS和PAL活性和基因表達(dá)量,催化較多的簡單酚類前體物向辣椒素轉(zhuǎn)化而致。
【關(guān)鍵詞】：辣椒 辣椒素 相關(guān)物 多胺 調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S641.3
【目錄】：

• 中文摘要11-14
• 英文摘要14-18
• 前言18-32
• 第一章 辣椒果實中辣椒素積累特點及分布規(guī)律的研究32-40
• 1.1 材料與方法32-34
• 1.1.1 試驗材料32-33
• 1.1.2 方法33-34
• 1.1.3 數(shù)據(jù)處理34
• 1.2 結(jié)果與分析34-39
• 1.2.1 辣椒素類物質(zhì)色譜條件優(yōu)化34-36
• 1.2.2 辣椒果實的生長發(fā)育進程36-37
• 1.2.3 辣椒果實中辣椒素積累特點與分布規(guī)律37-39
• 1.3 小結(jié)39-40
• 1.3.1 辣椒素高效液相色譜法測定條件39
• 1.3.2 辣椒果實中辣椒素積累特點和合成規(guī)律39-40
• 第二章 辣椒果實中辣椒素生物合成代謝相關(guān)酶的研究40-48
• 2.1 材料與方法40-44
• 2.1.1 試驗材料40
• 2.1.2 方法40-44
• 2.1.3 數(shù)據(jù)處理44
• 2.2 結(jié)果與分析44-47
• 2.2.1 辣椒素生物合成代謝相關(guān)酶活性變化44-45
• 2.2.2 PAL、Ca4H和CSY1酶基因的表達(dá)45-46
• 2.2.3 辣椒素含量與合成代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性分析46-47
• 2.3 小結(jié)47-48
• 2.3.1 辣椒素生物合成代謝相關(guān)酶與辣椒素積累的關(guān)系47-48
• 第三章 辣椒素生物合成途徑中相關(guān)物質(zhì)變化的研究48-57
• 3.1 材料與方法48-50
• 3.1.1 試驗材料48
• 3.1.2 方法48-50
• 3.1.3 數(shù)據(jù)處理50
• 3.2 結(jié)果與分析50-56
• 3.2.1 簡單酚類物質(zhì)高效液相檢測體系的確定50-52
• 3.2.2 辣椒素生物合成中間物——簡單酚類物質(zhì)含量的變化52-53
• 3.2.3 可溶性總酚總量的變化53-54
• 3.2.4 辣椒素生物合成途徑競爭物含量的變化54-56
• 3.3 小結(jié)56-57
• 3.3.1 簡單酚類物質(zhì)高效液相色譜法測定條件56
• 3.3.2 辣椒素生物合成中間代謝物含量與辣椒素積累的關(guān)系56
• 3.3.3 辣椒素生物合成途徑競爭物含量與辣椒素積累的關(guān)系56-57
• 第四章 辣椒果實發(fā)育過程中內(nèi)源激素含量變化的研究57-63
• 4.1 材料與方法57-58
• 4.1.1 試驗材料57
• 4.1.2 方法57-58
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理58
• 4.2 結(jié)果與分析58-62
• 4.2.1 辣椒果實發(fā)育過程中內(nèi)源激素的動態(tài)變化58-60
• 4.2.2 內(nèi)源激素平衡的變化60-62
• 4.3 小結(jié)62-63
• 4.3.1 辣椒果實中內(nèi)源激素含量與辣椒素積累的關(guān)系62
• 4.3.2 辣椒果實中內(nèi)源激素平衡與辣椒素積累的關(guān)系62-63
• 第五章 外源多胺對辣椒果實中辣椒素生物合成代謝的調(diào)控研究63-78
• 5.1 材料與方法63-65
• 5.1.1 試驗材料63
• 5.1.2 方法63-64
• 5.1.3 取樣64
• 5.1.4 測定方法64-65
• 5.1.5 數(shù)據(jù)處理65
• 5.2 結(jié)果與分析65-76
• 5.2.1 Put和Spd對辣椒果實中辣椒素含量的影響65-66
• 5.2.2 不同噴施時期Put處理對辣椒果實中辣椒素含量的影響66
• 5.2.3 Put和DFMO處理對辣椒果實中辣椒素含量的影響66-68
• 5.2.4 Put和DFMO處理對辣椒素合成代謝相關(guān)酶的影響68-74
• 5.2.5 Put和DFMO處理對辣椒果實中內(nèi)源多胺含量的影響74-75
• 5.2.6 對內(nèi)源乙}r含量的影響75-76
• 5.2.7 Put和DFMO處理對辣椒果實中可溶性總酚含量的影響76
• 5.3 小結(jié)76-78
• 5.3.1 多胺種類及噴施適宜濃度和噴施適宜時期的篩選76-77
• 5.3.2 外源Put對辣椒素含量及合成相關(guān)酶活性和可溶性總酚含量的影響77
• 5.3.3 外源Put處理對辣椒果實中內(nèi)源多胺和乙烯含量的影響77-78
• 討論78-89
• 結(jié)論89-93
• 參考文獻93-100
• 致謝100-101
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表文章101

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭維明,盛愛武;梅花采后衰老的內(nèi)源激素調(diào)節(jié)[J];北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報;1999年02期

2 李曉燦;詹亞光;王曉東;劉英甜;李丹;榮令珍;范桂枝;;多胺對白樺懸浮細(xì)胞生長和三萜積累的影響[J];中草藥;2013年04期

  本文關(guān)鍵詞：辣椒果實中辣椒素生物合成相關(guān)物質(zhì)及外源多胺調(diào)控的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：430900