芥蓝种质资源特异性营养成分分析与评价
发布时间：2020-07-26 09:01
【摘要】：芥蓝是我国南方地区重要的蔬菜之一,萝卜硫素是芥蓝重要的次生代谢产物之一,是公认的蔬菜中抗癌效果最好的功能保健成分;芥蓝中富含的类胡萝卜素、叶黄素也是重要的抗氧化物质。芥蓝品种多样,不同品种类型所含萝卜硫素、类胡萝卜素等差异明显。本研究采用高效液相色谱法对47份芥蓝种质资源主要功能成分萝卜硫素、类胡萝卜素、叶黄素含量进行测定,同时应用荧光定量PCR技术对调控芥蓝萝卜硫素合成的黑芥子酶基因(MY基因)进行表达分析,从生理和分子水平对芥蓝种质资源的多样性进行评价,筛选出适宜南方地区栽培的功能保健型芥蓝优良品种。主要研究结果如下:1不同芥蓝种质资源中萝卜硫素含量存在差异,其中BOK15-20花薹含量最高,是含量最低(BOK15-40)的77倍47份芥蓝资源中,各器官萝卜硫素含量以花薹中最高,茎次之,叶片中最低。芥蓝种质资源间萝卜硫素含量存在明显差异,BOK15-20的萝卜硫素含量整体水平最高,花薹、茎、叶片中的含量分别为478.08μg/g、429.27μg/g、249.95μg/g,花薹中含量最低的芥蓝资源为BOK15-40(6.19μg/g);茎和叶片中含量最低的为BOK15-42(6.64μg/g和0.02μg/g)。根据花薹中萝卜硫素含量采用系统聚类法可以将47份种质资源分为5个类群,根据茎和叶中萝卜硫素含量可以分为4个类群。2不同芥蓝种质资源中类胡萝卜素含量存在差异,其中BOK15-38花薹含量最高,是含量最低(BOK15-3)的3倍47份芥蓝资源中,类胡萝卜素含量以叶片最高,花薹次之,茎中含量最低。芥蓝种质资源间类胡萝卜素含量存在明显差异,叶片中含量最高的为BOK15-40(9.01mg/L),最低的BOK15-34为(3.33 mg/L),花薹中含量最高的为BOK15-38(6.91 mg/L),最低的为BOK15-3和BOK15-39(2.10 mg/L),茎中含量最高的为BOK15-12(3.94mg/L),最低的为BOK15-16(0.24 mg/L)。根据花薹、茎、叶片类胡萝卜素含量,采用系统聚类法将47份芥蓝种质资源分为4个类群。3不同芥蓝种质资源中叶黄素含量存在差异,其中BOK15-38花薹含量最高,是含量最低(BOK15-13)的5倍47份芥蓝资源中,各器官叶黄素含量以叶片最高,花薹次之,茎最低。芥蓝种质资源间叶黄素含量存在明显差异,叶片中含量最高的为BOK15-47(244.04μg/g),最低的为BOK15-26(66.93μg/g),花薹中含量最高的为BOK15-38(95.21μg/g),最低的为BOK15-13(17.82μg/g);茎中含量最高的为BOK15-41(29.21μg/g),最低的为BOK15-45(7.93μg/g)。根据花薹中叶黄素含量采用系统聚类法可以将47份种质资源分为4个类群,根据茎和叶中萝卜硫素含量可以分为5个类群和4个类群。4不同芥蓝种质资源中MY基因相对表达量存在差异,MY基因表达量与萝卜硫素含量呈正相关花薹中MY基因表达量以BOK15-20最高,BOK15-39最低;叶片中MY基因表达量同样以BOK15-20最高,BOK15-15最低。通过对萝卜硫素含量和MY基因表达量之间做相关性分析,得出MY基因的相对表达量与萝卜硫素含量呈极显著正相关关系,说明MY基因参与萝卜硫素的合成,为进一步采用分子生物学方法筛选高萝卜硫素芥蓝资源提供了基础。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S635.9
【图文】：
-3-吲哚基甲基硫甙和 4-甲氧基-3-吲哚基甲基硫甙的含量最低硫素硫素（1-异硫氰酸-4-甲磺酰基甲烷，Sulforaphane）又称“莱菔衍生，由硫代葡萄糖苷（芥子苷的一种）经植物体内黑芥子酶, 20]。萝卜硫素具有极强的促进致癌物解毒、抑制癌细胞生长的期、扩散期均能发挥作用，是迄今为止在蔬菜中发现的抗癌活[21]。但就其抗癌机理来说尚无定论，目前广泛认同的解释是异的代谢，萝卜硫素是通过对致癌物的代谢调控机制起作用。硫素的合成途径硫素是以甲硫氨酸为底物进行合成。甲硫氨酸在 BoGSL-ELON因的作用下，依次合成前体硫苷 Glucoerucin、Glucoraphanin 在 Myrosinase 作用下水解成萝卜硫素[24]。
图 2 硫代葡萄糖苷酶解过程及产物Fig 2 Reaction pathway for hydrolysis of glucosinolates and products黑芥子酶活性与植物种类、品种和器官有很大关系，种子和幼苗中活性最高[41]。芸薹属蔬菜黑芥子酶活性最低，而萝卜属中的黑芥子酶活性最高。在甘蓝类的一些亚种中，芜菁、甘蓝、花椰菜和羽衣甘蓝中的黑芥子酶与白芥类和黑芥类植物中的黑芥子酶有相似的活性，而抱子甘蓝和结球甘蓝中黑芥子酶活性最高。丁艳等研究了 7 种十字花科植物种子黑芥子酶活性，结果表明：7 种植物的黑芥子酶活力存在差异，由高到低依次为西兰花籽＞油菜籽＞白菜籽＞萝卜籽＞芥蓝籽＞甘蓝籽＞芥菜籽[42]；也有研究发现西兰花籽黑芥子酶的活性最高，芥蓝籽黑芥子酶活性最低[43]；Bones 等测定油菜籽、白菜籽和萝卜籽黑芥子酶活力，发现油菜籽黑芥子酶活性最低[44]。同一植物不同器官中黑芥子酶活性也存在很大的差异，Bones 等研究表明下胚轴的黑芥子酶活性最高，其次是子叶，在没有带芽的愈伤组织中较带有芽的愈伤组织中的活性低。不同品种芥菜黑芥子酶活性存在很大的差异。黄芥和黑芥中酶活性要显著高于其他品种，且对外界因素如温度和压力胁迫具有很强的抵抗力[45]。
同品种芥蓝的类胡萝卜素含量各有差异。早熟品种较高，而晚熟、极晚熟卜素含量较低[3]。陈文文等[58]对 10 个芥蓝品种的抗氧化活性成分分析表明筷芥蓝品种类胡萝卜素含量最高，其次为红脚芥蓝，新会芥蓝、澄海香菇 3 个品种含量最少。同一品种不同器官中类胡萝卜素的含量也存在差异。蓝的叶片中都含有丰富的类胡萝卜素，其含量显著高于其它器官，其次是和叶柄中含量最低[3]。胡萝卜素胡萝卜素是类胡萝卜素中含量最多、分布最广的一类，是合成维生素 A 的所需维生素 A 的重要来源。β-胡萝卜素是重要的抗氧化剂，可以阻止自由应。有研究表明 1 分子的 β-胡萝卜素可抑制 1 000 个分子的活性氧[59]。β-胡图 3 类胡萝卜素合成途径Fig. 3 Carotenoids synthetic pathway
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S635.9
【图文】：
-3-吲哚基甲基硫甙和 4-甲氧基-3-吲哚基甲基硫甙的含量最低硫素硫素（1-异硫氰酸-4-甲磺酰基甲烷，Sulforaphane）又称“莱菔衍生，由硫代葡萄糖苷（芥子苷的一种）经植物体内黑芥子酶, 20]。萝卜硫素具有极强的促进致癌物解毒、抑制癌细胞生长的期、扩散期均能发挥作用，是迄今为止在蔬菜中发现的抗癌活[21]。但就其抗癌机理来说尚无定论，目前广泛认同的解释是异的代谢，萝卜硫素是通过对致癌物的代谢调控机制起作用。硫素的合成途径硫素是以甲硫氨酸为底物进行合成。甲硫氨酸在 BoGSL-ELON因的作用下，依次合成前体硫苷 Glucoerucin、Glucoraphanin 在 Myrosinase 作用下水解成萝卜硫素[24]。
图 2 硫代葡萄糖苷酶解过程及产物Fig 2 Reaction pathway for hydrolysis of glucosinolates and products黑芥子酶活性与植物种类、品种和器官有很大关系，种子和幼苗中活性最高[41]。芸薹属蔬菜黑芥子酶活性最低，而萝卜属中的黑芥子酶活性最高。在甘蓝类的一些亚种中，芜菁、甘蓝、花椰菜和羽衣甘蓝中的黑芥子酶与白芥类和黑芥类植物中的黑芥子酶有相似的活性，而抱子甘蓝和结球甘蓝中黑芥子酶活性最高。丁艳等研究了 7 种十字花科植物种子黑芥子酶活性，结果表明：7 种植物的黑芥子酶活力存在差异，由高到低依次为西兰花籽＞油菜籽＞白菜籽＞萝卜籽＞芥蓝籽＞甘蓝籽＞芥菜籽[42]；也有研究发现西兰花籽黑芥子酶的活性最高，芥蓝籽黑芥子酶活性最低[43]；Bones 等测定油菜籽、白菜籽和萝卜籽黑芥子酶活力，发现油菜籽黑芥子酶活性最低[44]。同一植物不同器官中黑芥子酶活性也存在很大的差异，Bones 等研究表明下胚轴的黑芥子酶活性最高，其次是子叶，在没有带芽的愈伤组织中较带有芽的愈伤组织中的活性低。不同品种芥菜黑芥子酶活性存在很大的差异。黄芥和黑芥中酶活性要显著高于其他品种，且对外界因素如温度和压力胁迫具有很强的抵抗力[45]。
同品种芥蓝的类胡萝卜素含量各有差异。早熟品种较高，而晚熟、极晚熟卜素含量较低[3]。陈文文等[58]对 10 个芥蓝品种的抗氧化活性成分分析表明筷芥蓝品种类胡萝卜素含量最高，其次为红脚芥蓝，新会芥蓝、澄海香菇 3 个品种含量最少。同一品种不同器官中类胡萝卜素的含量也存在差异。蓝的叶片中都含有丰富的类胡萝卜素，其含量显著高于其它器官，其次是和叶柄中含量最低[3]。胡萝卜素胡萝卜素是类胡萝卜素中含量最多、分布最广的一类，是合成维生素 A 的所需维生素 A 的重要来源。β-胡萝卜素是重要的抗氧化剂，可以阻止自由应。有研究表明 1 分子的 β-胡萝卜素可抑制 1 000 个分子的活性氧[59]。β-胡图 3 类胡萝卜素合成途径Fig. 3 Carotenoids synthetic pathway
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 何s
本文编号：2770557
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