發(fā)布時間：2017-06-23 20:01

  本文關鍵詞：紅肉蘋果酚類代謝及其對逆境的響應研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：酚類物質具有很強的抗氧化能力,能夠有效的減少人體中的氧化傷害。蘋果是酚類物質含量較高的果樹之一。蘋果顏色是蘋果品質的一個重要因素,紅肉蘋果由于其高含量的花青素而受到研究者們越來越多的關注。為了充分證明其酚類組成和強抗氧化能力,本研究對紅肉蘋果及非紅肉品種進行了分析比較。為進一步理解紅肉蘋果的果肉中花青素積累的分子機制,我們分別研究了不同發(fā)育期及套袋處理對紅肉蘋果花青素含量及相關基因表達水平的影響。另外,酚類物質與植物的逆境響應存在密切關系,但研究較少。本研究選用紅肉蘋果和非紅肉品種為材料,分別研究了蘋果葉片在干旱,鹽、溫度等非生物脅迫下酚類物質的代謝變化,其目的是為酚類物質與蘋果抗逆的關系研究提供理論依據(jù)。主要研究結果如下:1.紅肉蘋果果肉中的酚類物質含量(總酚、總黃酮,總黃烷醇,總花青素)和抗氧化能力均高于非紅肉品種。紅肉蘋果與非紅肉品種的黃酮組成比例也有明顯差別,紅肉蘋果以花青素和黃烷醇為主,而非紅肉品種以黃酮醇和黃烷醇為主。在紅肉品種中,美國品種‘Roberts Crab’的總酚,總黃酮,總花青素及抗氧化能力均高于其他三個新疆品種,而‘夏紅肉’大部分指標含量最低。HPLC測定結果表明,不同品種之間的單酚含量差異較大�！甊oberts Crab’中花色素-3-半乳糖苷,根皮苷,表兒茶素和兒茶素含量最高,而‘紅肉果’的綠原酸,原花青素B1和原花青素B2含量最高。體外抗氧化試驗表明,總花青素含量與抗氧化能力顯著相關。以上結果表明,由于其較高的酚類物質含量及抗氧化能力,紅肉蘋果具有良好的應用價值。2.果實發(fā)育過程中,兩個紅肉品種果肉的花青素積累規(guī)律是不同的�！募t肉’初期含量極高,之后持續(xù)下降,成熟前再次增長。而‘紅勛1號’初期含量較低,之后持續(xù)增長,在Stage 4出現(xiàn)峰值,成熟前顯著下降。紅肉蘋果花青素合成途徑的基因表達水平明顯高于非紅肉品種,尤其是在果肉中。MYB10的表達水平在紅肉與非紅肉品種之間存在極其顯著的差異,與花青素的積累密切相關。而b HLH3和b HLH33的表達水平在紅肉與非紅肉品種之間未見差異,進一步證實了前人關于MYB在MYB-b HLH-WD40轉錄復合體中起首要作用的觀點。3.紅肉蘋果果肉中的花青素含量在套袋處理后顯著降低,摘袋后又部分的恢復。表達水平的分析表明,除‘紅勛1號’的F3H外,大多數(shù)的花青素合成基因在摘袋后表達水平增加。MYB10是紅肉蘋果著色過程中起關鍵作用的轉錄因子,尤其是在果肉中。以上結果表明,摘袋后紅肉蘋果果肉中花青素的積累是光響應的MYB10與花青素合成基因共同作用的結果。4.兩個紅肉品種在長期干旱脅迫下的含水量、光合速率及抗氧化能力均與耐旱品種‘秦冠’持平甚至更高,活性氧水平較低,與不耐旱品種‘富士’差別顯著,說明其抗旱能力較強,屬于耐旱品種。長期干旱脅迫條件下,紅肉蘋果葉片中花青素含量明顯減少,所有品種的總酚含量均顯著下降。其中,根皮苷,黃酮醇類物質的變化與花青素類似,也顯著下降,而綠原酸的積累量明顯增加。轉錄水平分析表明,包括PAL、CHS、F3H、DFR、ANS、ENRL-3、ANR在內(nèi)的大部分基因的表達水平出現(xiàn)下調(diào),而HCT、FLS、MYB10則出現(xiàn)上調(diào)。短期干旱脅迫條件下,紅肉蘋果葉片中花青素含量的變化趨勢為先增后減,根皮苷,黃酮醇類物質的變化也與花青素相似,均為先增后減,而綠原酸含量則持續(xù)上升。多數(shù)基因水平出現(xiàn)明顯上調(diào),后期仍保持遠高于初期的表達水平,PPO表達水平也顯著地提高。這表明,短期干旱中,隨著表達水平的增加,降解也在加劇,降解或許是酚類物質下降的另一個重要原因。5.蘋果葉片中的酚類物質在鹽、溫度等脅迫下均發(fā)生了顯著的代謝變化,部分酚類物質在逆境脅迫后顯著提高,可能與活性氧的大量產(chǎn)生有關。除高溫脅迫外,花青素、原花青素B1及綠原酸是脅迫處理后蘋果葉片中含量顯著增加的酚類物質,可能作為抗氧化物質參與體內(nèi)活性氧清除的過程。而根皮苷及黃酮醇類物質則在多數(shù)脅迫處理后顯著下降。轉錄水平的分析表明,大部分相關合成基因的表達水平顯著上調(diào),其中CHS的上調(diào)幅度在多數(shù)脅迫中最為顯著,可能與逆境調(diào)控有密切關系。
【關鍵詞】：紅肉蘋果 酚類物質 花青素 基因表達 逆境
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S661.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• 英文摘要7-13
• 第一章 文獻綜述13-23
• 1.1 蘋果酚類物質概述13-14
• 1.1.1 蘋果酚類物質與健康13-14
• 1.1.2 蘋果酚類物質含量及其影響因素14
• 1.2 蘋果酚類物質合成途徑研究進展14-18
• 1.2.1 花青素合成相關基因14-16
• 1.2.2 其他酚類物質合成相關基因16-18
• 1.3 紅肉蘋果研究進展18
• 1.4 酚類物質與逆境脅迫研究進展18-21
• 1.4.1 紫外及強光脅迫19
• 1.4.2 干旱及鹽脅迫19-20
• 1.4.3 低溫及高溫脅迫20-21
• 1.4.4 其他脅迫21
• 1.5 本研究的目的和意義21-23
• 第二章 紅肉蘋果果實的酚類物質含量及抗氧化能力分析23-36
• 2.1 材料與方法23-26
• 2.1.1 試驗材料23-24
• 2.1.2 酚類物質的提取24
• 2.1.3 光度法測定酚類含量24-25
• 2.1.3.1 總酚的測定24
• 2.1.3.2 總黃酮的測定24-25
• 2.1.3.3 總黃烷醇的測定25
• 2.1.3.4 總花青素的測定25
• 2.1.4 抗氧化能力的測定25
• 2.1.4.1 DPPH25
• 2.1.4.2 ABTS25
• 2.1.4.3 FRAP25
• 2.1.5 HPLC測定酚類物質含量25-26
• 2.1.6 數(shù)據(jù)分析26
• 2.2 結果與分析26-34
• 2.2.1 總酚，，總黃酮，總黃烷醇，總花青素含量比較26-32
• 2.2.2 單酚的HPLC測定32-33
• 2.2.3 抗氧化能力測定33-34
• 2.2.4 相關性分析34
• 2.3 討論34-36
• 第三章 紅肉蘋果果實發(fā)育過程中酚類物質變化及花青素合成基因的表達分析36-47
• 3.1 材料與方法36-37
• 3.1.1 試驗材料36
• 3.1.2 HPLC測定酚類物質含量36
• 3.1.3 相關合成基因的qRT-PCR分析36-37
• 3.1.4 數(shù)據(jù)分析37
• 3.2 結果與分析37-45
• 3.2.1 果實發(fā)育過程中酚類物質的變化37-40
• 3.2.2 果實發(fā)育過程中花青素合成相關基因的表達變化40-45
• 3.3 討論45-47
• 第四章 套袋對紅肉蘋果酚類物質和花青素合成相關基因的影響47-60
• 4.1 材料和方法47-48
• 4.1.1 試驗材料47
• 4.1.2 HPLC測定酚類物質含量47
• 4.1.3 相關合成基因的q RT-PCR分析47
• 4.1.4 數(shù)據(jù)分析47-48
• 4.2 結果與分析48-58
• 4.2.1 套袋對酚類物質含量的影響48-56
• 4.2.2 套袋對相關合成基因表達水平的影響56-58
• 4.3 討論58-60
• 第五章 干旱脅迫對蘋果葉片酚類物質代謝的影響60-78
• 5.1 材料與方法60-62
• 5.1.1 試驗材料60-61
• 5.1.2 生長指標的測量61
• 5.1.3 光合速率的測定61
• 5.1.4 葉綠素含量的測定61
• 5.1.5 丙二醛含量和超氧陰離子含量的測定61
• 5.1.6 抗氧化能力的測定61
• 5.1.7 HPLC測定酚類物質含量61
• 5.1.8 相關基因的q RT-PCR分析61-62
• 5.1.9 數(shù)據(jù)分析62
• 5.2 結果與分析62-75
• 5.2.1 長期干旱脅迫下不同蘋果品種的抗性比較及酚類代謝變化62-68
• 5.2.1.1 不同品種的生長指標比較62
• 5.2.1.2 不同品種的生理指標比較62-63
• 5.2.1.3 不同品種的抗氧化能力比較63-64
• 5.2.1.4 不同品種的酚類物質含量比較64-67
• 5.2.1.5 不同品種的相關基因表達水平比較67-68
• 5.2.2 短期干旱脅迫下不同蘋果品種的酚類代謝變化及相關基因的表達分析68-75
• 5.2.2.1 不同品種的含水量變化68-69
• 5.2.2.2 不同品種的酚類物質含量變化69-73
• 5.2.2.3 不同品種的相關基因表達水平變化73-75
• 5.3 討論75-78
• 第六章 鹽及溫度等脅迫下蘋果葉片中酚類物質含量及相關合成基因的變化78-88
• 6.1 材料與方法78-79
• 6.1.1 試驗材料78
• 6.1.2 HPLC測定酚類物質含量78
• 6.1.3 相關合成基因的q RT-PCR分析78-79
• 6.1.4 數(shù)據(jù)分析79
• 6.2 結果與分析79-85
• 6.2.1 對酚類物質含量的影響79-83
• 6.2.2 對相關合成基因表達水平的影響83-85
• 6.3 討論85-88
• 結論88-89
• 參考文獻89-99
• 縮略詞99-101
• 致謝101-102
• 作者簡介102

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王思新,劉杰超,焦中高,張順妮,楊麗;蘋果中多酚物質及其在果實發(fā)育過程中的變化[J];果樹學報;2003年06期

2 Yun JIAO;Rui-juan MA;Zhi-jun SHEN;Juan YAN;Ming-liang YU;;兩個紅肉桃品種果實發(fā)育期花色素苷合成與分子調(diào)控研究(英文)[J];Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology);2014年09期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫協(xié)平;蘋果不同砧穗組合苗期水分利用效率的評價[D];西北農(nóng)林科技大學;2013年

  本文關鍵詞：紅肉蘋果酚類代謝及其對逆境的響應研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：476103