甘蓝型油菜花青素易诱导突变体as的鉴定及对逆境胁迫的响应

发布时间：2020-04-12 13:33

【摘要】：花青素作为植物中最重要的天然色素之一,不仅有利于植物传粉和种子传播,也有益于人体健康,而且在植物逆境胁迫方面也发挥重要作用。本研究以前期获得的甘蓝型油菜花青素易诱导突变体as(anthocyanin-susceptible)为研究对象,采用突变体性状变化调查和蛋白质组学研究方法,探讨花青素易诱导突变体as突变的分子机制和生理变化。花青素易诱导突变体as为甘蓝型油菜中双11的自然突变体,其在苗期、抽薹期和成熟期均易产生花青素,在植株不同部位呈现紫色,野生型则无此表型。运用蛋白质组学分析自然生长环境下突变体和野生型幼苗叶片的蛋白表达谱,共检测到32个在两种材料中至少表现出1.5倍的差异蛋白点,经鉴定分析这些差异蛋白与花青素合成以及与植物应对冷、盐、水分、重金属离子等非生物胁迫和病原菌侵染的生物胁迫响应有关。根据质谱分析结果对突变体应对渍水和核盘菌侵染等逆境响应进行了初步研究。研究结果表明在发芽期和苗期渍水胁迫,花青素易诱导突变体as植株出现紫色表型,花青素合成早于野生型。对发芽期渍水24h后生长8d幼苗叶片进行转录组测序分析,结果显示差异基因与植物超敏反应、激酶活性、信号转导途径以及能量代谢等有关。苗期测定渍水12d野生型和突变体叶片相关生理指标,结果表明与野生型相比,花青素易诱导突变体as叶绿素含量明显下降,花青素和丙二醛含量显著提高,可溶性糖和可溶性蛋白含量也呈现差异。此外,苗期菌核病抗性实验显示核盘菌在侵染花青素易诱导突变体叶片时菌丝生长缓慢,被限制在接菌部位附近,且突变体叶片的细胞损伤或细胞死亡明显轻于野生型,这表明花青素易诱导突变体as可以抵御核盘菌的侵染。这些结果为我们下一步克隆突变基因和研究突变的分子机理提供证据。
【图文】：

图 1.1 拟南芥花青素生物合成途径示意图[60]ematic diagram of the anthocyanin biosynthetic pathway in Arabid素的合成与调控网络十分复杂，外界环境因子(如紫外植物激素(如生长素、细胞分裂素、ABA、茉莉酸以及6、miR165 /166 和 miR778 等)以及营养条件(如蔗糖，花青素合成积累[62-69]。许多编码花青素的生物合成酶主要通过调节不同结构基因在转录水平和转录后水平素如光，温度，糖和激素等也会对其表达产生影响。细胞分裂素、乙烯、茉莉酸、脱落酸和赤霉酸)与蛋白合成过程中的作用[70]。几个遗传突变体已被分离，，这青素生物合成的影响。例如，ein2 突变体中高水平的 A累较高的原因[71]，多种外界刺激激活拟南芥 icx1 突变类基因可能受到非光诱导途径调控进而影响花青素的合

江苏大学硕士学位论文YB-bHLH-WD40 转录激活复合物不稳定，进而直接抑制花青素生物合成基因的表调控花青素积累。在缺磷条件下，miR828 通过 TAS4 介导调控 PAP1/MYB75、/MYB90和MYB113的表达进而调节花青素的生物合成。miR858通过靶向MYB1花青素合成。miR165/166 负调控花青素的合成。在缺磷条件下过表达 miR778 也进花青素的积累[63-66]。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.4

【参考文献】

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5 熊斌;王杨科;解雷;;花青素生物学作用研究进展[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2014年05期

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本文编号：2624775