木薯塊根β-胡蘿卜素積累的蛋白質(zhì)組學(xué)研究
本文選題:木薯 + HPLC��; 參考:《海南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:木薯(Manihot esculenta Crantz)屬大戟科木薯屬植物,是世界上近7億人的主要口糧。普通白心木薯塊根蛋白質(zhì)和類胡蘿卜素含量較低,長(zhǎng)期食用會(huì)產(chǎn)生各種疾病。β-胡蘿卜素是維生素A的前體,其含量是衡量木薯營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。因此,對(duì)木薯β-胡蘿卜素含量的測(cè)定、合成途徑關(guān)鍵酶及差異蛋白質(zhì)組學(xué)的研究顯得尤為重要,對(duì)篩選高類胡蘿卜素含量的木薯種質(zhì)具有重要的意義。 本研究選用食用黃心木薯品種SC9自然雜交F1代木薯為研究材料,利用HPLC測(cè)量其β-胡蘿卜素含量,同時(shí)對(duì)塊根顏色和含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。選取具有代表性的6個(gè)木薯品系,分別從基因和蛋白質(zhì)水平檢測(cè)β-胡蘿卜素合成關(guān)鍵基因LYC-b的表達(dá)水平,結(jié)合木薯塊根差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析,探討木薯塊根β-胡蘿卜素積累的分子機(jī)制,為培育高類胡蘿卜素的木薯品種提供理論依據(jù)。研究結(jié)果如下: 1、優(yōu)化木薯β-胡蘿卜素含量的HPLC方法,流動(dòng)相為甲醇:叔丁基甲醚(70:30,v/v),流速為1.0ml/min,保留時(shí)間為12.7min左右。結(jié)果顯示,該方法分離效果好,精密性和重復(fù)性好,分析速度快,能夠滿足批量檢測(cè)要求。 2、木薯塊根β-胡蘿卜素含量隨顏色(白色、乳白色、黃色、深黃色)的加深而升高。60份木薯塊根樣品中,黃色塊根樣品與白色塊根樣品的比例為1:1;其中深黃色樣品占10%,黃色樣品占40%,乳白色樣品占13%,白色樣品占37%。 3、β-胡蘿卜素合成關(guān)鍵基因LYC-b的表達(dá)水平與木薯塊根顏色和β-胡蘿卜素含量沒有正相關(guān);但顏色最深且β-胡蘿卜素含量最高木薯31-R塊根LYC-B酶表達(dá)水平最高。 4、差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析得出直接或間接參與類胡蘿卜素合成的蛋白有葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶、醛縮酶、烯醇化酶、電子傳遞黃素蛋白-泛醌氧化還原酶、琥珀酸脫氫、素細(xì)胞色P450、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽脫氫酶、蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶、醛酮還原酶、超氧化物歧化酶、脫水素蛋白和鈣調(diào)蛋白等,它們均在木薯31-R及24-R木薯塊根中上調(diào)表達(dá)。
[Abstract]:Cassava (Manihot esculenta Crantz) belongs to the family Euphorbiaceae cassava, which is the main food ration for nearly 700 million people in the world. The content of protein and carotenoid in the tuber root of common white cassava is low, and it can produce various diseases for a long time. 尾 -carotene is the precursor of vitamin A. the content of 尾 -carotene is an important index to measure the nutritional value of cassava. Therefore, the determination of 尾 -carotene content in cassava, the study of key enzymes and differential proteomics of synthesis pathway are particularly important, and it is of great significance to screen cassava germplasm with high carotenoid content. In this study, the natural hybrid F1 cassava (SC9) was used as the research material. The 尾 -carotene content was measured by HPLC, and the color and content of root were analyzed statistically. Six representative cassava strains were selected to detect the expression of 尾 -carotene biosynthesis key gene LYC-b at gene and protein levels, respectively, and combined with differential proteomics analysis of cassava tuber root. To explore the molecular mechanism of 尾 -carotene accumulation in cassava tubers and provide theoretical basis for the cultivation of cassava varieties with high carotenoid content. The findings are as follows: 1. The HPLC method of cassava 尾 -carotene content was optimized. The mobile phase was methanol: tertiary Ding Ji methyl ether 70: 30 v / v, flow rate was 1.0 ml / min and retention time was about 12.7min. The results show that the method has good separation effect, good precision and repeatability, fast analysis speed and can meet the requirements of batch detection. 2. The 尾 -carotene content of cassava tuber root increased with the deepening of color (white, milky white, yellow, dark yellow). The ratio of yellow root sample to white root sample is 1: 1, of which 10 are dark yellow sample, 40 yellow sample, 13 milky white sample and 37 white sample. 3. The expression of 尾 -carotene synthesis key gene LYC-b was not positively correlated with the color of cassava root and the content of 尾 -carotene, but the highest expression level of 尾 -carotene and 尾 -carotene was found in the root of cassava 31-R. 4, differential proteomics analysis showed that the proteins directly or indirectly involved in the synthesis of carotenoids were glucose-6-phosphate isomerase, aldolase, enolase, electron transfer protein-ubiquinone redox enzyme, and succinic acid dehydrogenation. Cytochrome P450, glutathione transferase, ascorbic acid peroxidase, glutathione dehydrogenase, protein disulfide isomerase, aldehyde-ketone reductase, superoxide dismutase, dehydrin protein and calmodulin, etc. They were upregulated in the tuber roots of cassava 31-R and 24-R.
【學(xué)位授予單位】:海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:S533
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,本文編號(hào):1947969
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