猕猴桃AcPDS1基因对番茄果实品质的影响

发布时间：2020-06-11 18:44

【摘要】：番茄果实的成熟发育伴随着众多代谢物质的合成与分解,在这些代谢途径中,类胡萝卜素在番茄体内的合成是最为重要的过程之一。类胡萝卜素是在自然界中广泛存在的一种有机色素,类胡萝卜素具有多种对人体有益的功能。由于其在体外易分解的特性,我们只能通过进食果蔬来摄取人体所必需类胡萝卜素。番茄果实类胡萝卜素的生物合成过程中涉及众多基因调控,每个参与调控的基因都起着各自不可或缺的作用。这其中PDS(八氢番茄红素脱氢酶)调控八氢番茄红素脱氢形成番茄红素,是合成过程中重要的限速酶。本文克隆了猕猴桃AcPDS1基因,进行了如下研究工作:(1)构建了植物瞬时表达载体,利用农杆菌注射的方法在烟草叶片中瞬时表达,并通过Western blot技术,检测在烟草叶片中猕猴桃PDS基因的表达情况。(2)构建了AcPDS1基因过表达载体,通过农杆菌介导稳定遗传转化番茄,获得转基因番茄植株。通过表型分析,代谢产物测定,类胡萝卜素生物合成相关基因的表达情况,来阐述AcPDS1转基因番茄植株的相关表型。试验数据表明:(1)利用构建的AcPDS1基因植物瞬时表达载体侵染烟草,在烟草叶片中检测到与预期大小相同的PDS蛋白,且含量大大增加;(2)利用液相色谱技术检测到瞬时表达的烟草叶片β-胡萝卜素含量明显上升;(3)通过激光共聚焦定位AcPDS1蛋白的表达位置在细胞膜和细胞质中;(4)构建的AcPDS1基因过表达载体,通过农杆菌侵染野生型番茄叶片和茎,筛选分化,得到了AcPDS1转基因番茄植株;(5)通过液相色谱技术检测,相较于野生型番茄果实,AcPDS1转基因植株果实内的番茄红素及β-胡萝卜素含量均有提高;(6)AcPDS1转基因植株中,在类胡萝卜素合成过程中起作用的合成相关基因、乙烯信号应答基因表达量也受到影响。本工作为进一步探讨AcPDS1基因在类胡萝卜素合成中的所起的具体分子机制提供了良好的基础。
【图文】：

类胡萝卜素,番茄,脱温

3图 1.1 类胡萝卜素合成途径Fig.1.1 Carotenoid biosynthesis pathway素生物合成途径的研究进展物体内，类胡萝卜素生物合成的过程已经得到十分尚待阐明的谜团[36, 37]。PSY 催化酶被认为是类胡[38]，通过其表达或活性变化来改变合成通量[39]。P种子、木薯根、马铃薯块茎、胚乳以及种子诱导的量[40]，显著提高了 β-胡萝卜素的合成[41, 42]。上看，PSY 基因受多种因素的影响[43]，如发育、脱温度、光周期和转录后反馈调控等[44]。此外，不同组织特异性，番茄 PSY1 在果实中高表达，其表达片组织中类胡萝卜素合成则需要 PSY2[45]。番茄中的

序列,菌落PCR,大肠杆菌,测序

图 3.2 含 pEASY-Blunt-PDS 大肠杆菌菌落 PCR 扩增图Fig.3.2 PCR identification of contained pEASY-Blunt-PDS in E. coler 2K PLUS；+：阳性对照；1-5 以及 7：番茄 PDS 的 PCR 扩增实验鉴定阳性后的大肠杆菌，摇床扩培，提取质粒，用 K进行双酶切实验，凝胶电泳后得到与预期结果一样的图像体片段，和一个大小为 1770 bP 的 AcPDS1 片段，，该实验可 pEASY-Blunt 载体上。送测序结果显示所连基因并无错配 1770 bP。测序得到的序列与猕猴桃 AcPDS1 基因预测序
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S663.4;S641.2

【参考文献】