【摘要】：龍眼(Dilocarpus longan Lour.)是我國亞熱帶地區(qū)名貴特色果樹,其果實(shí)富含類黃酮、多酚和類胡蘿卜素等多種營養(yǎng)成分,是一種藥食兩用作物。龍眼胚性培養(yǎng)物具有生長速度快,增殖系數(shù)大,再生能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于龍眼次生代謝物生產(chǎn)。此外,研究表明植物次生代謝物的積累往往受逆境脅迫的影響。本研究以龍眼胚性培養(yǎng)物為研究對象,研究溫度與SA對類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響,同時研究在培養(yǎng)過程中細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞保護(hù)酶活性、類黃酮和類胡蘿卜素相關(guān)合成基因表達(dá)的變化。希望本研究能為離體生產(chǎn)龍眼類黃酮和類胡蘿卜素等次生代謝物質(zhì)提供理論指導(dǎo)。主要結(jié)果如下:1培養(yǎng)溫度和SA濃度對龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響以龍眼'紅核子'胚性愈傷組織為試驗(yàn)材料,分別研究培養(yǎng)時間、培養(yǎng)溫度與SA濃度對龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:培養(yǎng)時間為30 d時龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素積累量最高;恒溫30/30 ℃培養(yǎng)下龍眼胚性愈傷組織中類黃酮與類胡蘿卜素積累量最高,變溫35/20 ℃培養(yǎng)下龍眼胚性愈傷組織中類黃酮積累量最高,變溫30/20 ℃培養(yǎng)下龍眼胚性愈傷組織中類胡蘿卜素積累量最高;培養(yǎng)基中SA濃度為0.50、1.00、1.50和2.00 mg · L-1時龍眼胚性愈傷組織中類黃酮積累量最高,SA濃度為2.50mg · L-1時龍眼胚性愈傷組織中類胡蘿卜素積累量最高。2培養(yǎng)溫度與SA添加時間對龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響以龍眼'紅核子'胚性懸浮細(xì)胞為試驗(yàn)材料,以溫度和SA對龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素積累的研究結(jié)果為基礎(chǔ),研究SA添加時間對龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮和類胡蘿卜素積累的影響以及溫度與SA配伍作用對龍眼懸浮細(xì)胞中類黃酮與類胡蘿卜素積累的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:在第2 d向培養(yǎng)基中加入2.00 mg·L-1的SA時龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮和類胡蘿卜素積累量最高;在恒溫30/30 ℃培養(yǎng)的第2 d加入培養(yǎng)基中添加2.00 mg · L-1的SA時,龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮與類胡蘿卜素積累量分別極顯著高于恒溫30/30 ℃和 25/25 ℃培養(yǎng)下。3培養(yǎng)時間與溫度及SA濃度對龍眼胚性愈傷組織增殖的影響以龍眼'紅核子'胚性愈傷組織為試驗(yàn)材料,分別研究培養(yǎng)時間、溫度和SA濃度對龍眼胚性愈傷組織增殖的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:培養(yǎng)時間為50 d時,龍眼胚性愈傷組織增殖系數(shù)最大;恒溫35/35 ℃培養(yǎng)下龍眼胚性愈傷組織的增殖系數(shù)最大,變溫35/20 ℃培養(yǎng)下龍眼胚性愈傷組織的增殖系數(shù)最大;培養(yǎng)基中SA濃度為2.00 mg · L-1和1.50 mg · L-1時龍眼胚性愈傷組織的增殖系數(shù)最大。4溫度與SA對龍眼胚性愈傷組織中細(xì)胞保護(hù)酶活性的影響以龍眼'紅核子'胚性愈傷組織為試驗(yàn)材料,研究不同溫度和SA濃度培養(yǎng)第30 d時龍眼胚性愈傷組織中SOD、CAT、POD細(xì)胞保護(hù)酶活性的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明:恒溫培養(yǎng)下,龍眼胚性愈傷組織中SOD 酶的活性為 25/25 ℃20/20 ℃30/30 ℃35/35 ℃,POD 酶的活性為 25/25 ℃20/20 ℃30/30 ℃35/35 ℃,CAT 酶的活性為20/20 ℃25/25 ℃30/30 ℃35/35 ℃;變溫條件下 SOD、POD、CAT 酶活性均為 20/20 ℃25/25 ℃30/20 ℃35/20 ℃;隨著培養(yǎng)基中SA濃度的升高,龍眼胚性愈傷組織中SOD、POD、CAT酶的活性均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,培養(yǎng)基中SA濃度為1.50 mg · L-1時龍眼胚性愈傷組織中SOD酶的活性最高,培養(yǎng)基中SA濃度為1.00 mg·L-1時POD酶的活性最高,培養(yǎng)基中SA濃度為1.00和1.50 mg·L-1時CAT酶的活性最高。5溫度與SA對龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素合成相關(guān)基因表達(dá)的影響及相關(guān)性分析以龍眼'紅核子'胚性愈傷組織為試驗(yàn)材料,研究不同溫度和SA濃度培養(yǎng)第30 d時龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素合成相關(guān)基因表達(dá)的影響及最優(yōu)溫度和最優(yōu)SA濃度培養(yǎng)下不同生長階段的龍眼胚性愈傷組織中類黃酮和類胡蘿卜素合成相關(guān)基因表達(dá)相關(guān)性。試驗(yàn)結(jié)果表明:在不同溫度與SA濃度培養(yǎng)第30 d的龍眼胚性愈傷組織中,CHS表達(dá)量、DFR表達(dá)量均與類黃酮含量變化呈正相關(guān)關(guān)系,GGPS表達(dá)量、PSY表達(dá)量均與類胡蘿卜素含量變化呈正相關(guān)關(guān)系。在最優(yōu)培養(yǎng)溫度(30/30 ℃)下的龍眼胚性愈傷組織在生長第25、30d時CHS表達(dá)量、CHI表達(dá)量、F3H表達(dá)量、DFR表達(dá)量呈兩兩正相關(guān)正相關(guān)關(guān)系;在最優(yōu)培養(yǎng)溫度(30/30 ℃)下龍眼胚性愈傷組織中的GGPS表達(dá)量、PSY表達(dá)量、PDS表達(dá)量、ZDS表達(dá)量始終呈兩兩正相關(guān)關(guān)系;在最優(yōu)SA濃度(1.50 mg·L-1的SA)培養(yǎng)下龍眼胚性愈傷組織中CHS表達(dá)量與CHI表達(dá)量、F3H表達(dá)量與DFR、GGPS表達(dá)量與PSY表達(dá)量、PDS表達(dá)量與ZDS表達(dá)量始終呈兩兩正相關(guān)關(guān)系。6溫度與SA對龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮和類胡蘿卜素合成相關(guān)基因表達(dá)的影響及相關(guān)性分析以龍眼'紅核子'胚性懸浮細(xì)胞為試驗(yàn)材料,研究SA與溫度對不同生長階段的龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮和類胡蘿卜素合成相關(guān)基因表達(dá)的影響及相關(guān)性分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:在溫度與SA的作用下,生長10 d的龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類黃酮積累量與CHI、CHS、F3H、DFR基因的穩(wěn)定性高表達(dá)有關(guān);在溫度與SA的作用下,龍眼胚性懸浮細(xì)胞生長的8、10 d時CHI表達(dá)量分別與CHS表達(dá)量、F3H表達(dá)量、DFR表達(dá)量呈兩兩負(fù)相關(guān)關(guān)系。在溫度與SA的作用下,生長10 d的龍眼胚性懸浮細(xì)胞中類胡蘿卜素含量的顯著升高與GGPS、PSY、PDS、ZDS基因在胚性懸浮細(xì)胞生長2、4d時的高表達(dá)有關(guān);在溫度與SA的作用下,龍眼胚性懸浮細(xì)胞在生長的第2、4、6 d時PSY表達(dá)量、PDS表達(dá)量、ZDS表達(dá)量呈兩兩正相關(guān)關(guān)系;在溫度與SA的作用下,龍眼胚性懸浮細(xì)胞在生長過程中GGPS表達(dá)量與PSY表達(dá)量在始終呈現(xiàn)高度的正相關(guān)關(guān)系。深入開展龍眼胚性培養(yǎng)物中類黃酮與類胡蘿卜素物質(zhì)積累的研究,可以更加規(guī)范的開展龍眼類黃酮與類胡蘿卜素的生產(chǎn)工作,可以建立科學(xué)、高效的工廠化生產(chǎn)流程,提高企業(yè)生產(chǎn)效率和企業(yè)競爭力。對于充分挖掘中醫(yī)藥資源、推動中醫(yī)藥的現(xiàn)代化和國際化具有重要意義。龍眼基因組數(shù)據(jù)庫公布對于深入開展龍眼中類黃酮與類胡蘿卜素的研究提供了新的平臺與機(jī)遇。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S667.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2573156