胡萝卜类胡萝卜素的分布与代谢机理及漆酶的鉴定与功能分析
发布时间：2021-02-01 03:12
胡萝卜（Daucus carotaL.）是伞形科重要的根菜类蔬菜作物之一,其可食用的肉质根中,能够积累丰富的类胡萝卜素。类胡萝卜素是人体所必需的营养物质之一,是维生素A合成的前体,并且还是很好的抗氧化剂和抗癌剂。在植物中,类胡萝卜素对光合作用、光保护等有重要作用。目前虽然胡萝卜中类胡萝卜素合成途径的相关基因已经被鉴定出来,但是胡萝卜素和叶黄素合成降解机制仍需深入阐述。本研究通过分析六种不同颜色（’君川红’、’黑田五寸’、’三红六寸’、’齐头黄’、’黄石’和’白玉’）品种胡萝卜中的类胡萝卜素含量和类胡萝卜素合成途径相关基因的表达情况,分析得出胡萝卜素降解和叶黄素合成的3个关键胡萝卜素羟化酶基因;并利用高通量测序技术鉴定’黑田五寸’胡萝卜叶和根中类胡萝卜素合成相关基因的转录表达水平;进一步利用iTRAQ技术分析鉴定’黑田五寸’胡萝卜叶和根的蛋白质组,研究类胡萝卜素裂解双加氧酶的蛋白水平及对应的基因表达关系,了解了胡萝卜素和叶黄素支路降解途径的调控机制;将筛选出的关键基因构建到植物表达载体转入橙色胡萝卜‘黑田五寸’中,预期将橙色胡萝卜中的α-和/或β-胡萝卜素降解合成不同类型的叶黄素,并探讨...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２４六种胡萝卜品种肉质根三个发育阶段的类胡萝卜素含量??注：标准误代表三个重复间的标准偏差，数据用三个重复的平均值士标准误表示
大多数的胡萝卜胡萝卜素生物合成途径相关基因的已经被注释和鉴定过（Ｘｕｅｔ??ａｌ．，２０１４ｂ；?Ｉｏｒｉｚｚｏ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６）。本文中，１８个胡萝卜胡萝卜素生物合成途径相关基??因被选取用来测定六种不同品种胡萝卜根，在三个生长阶段的表达量（图２－５－９）。??除了?ＤｃＰＳｒｉ和ＤｃＺＡＳｉ，上游的胡萝卜胡萝卜素生物合成途径相关基因??在六个品种中表达比较稳定。在６０?ｄ和９０?ｄ的‘三红六寸’根中，的表达??量是其他品种的１０倍，而除了?１２０?ｄ的‘黄石’，则在橙色品种中表达更??活跃（图２－６）。在９０ｄ的‘齐头黄’根中，ＤｃＺＤＳ／的表达量特别高，这与下游的??ＤｃＺＥＰ基因类似（图２－６和２－８）。??在类胡萝卜素生物合成途径下游的基因中，有很多会在不同品种胡萝卜有更特??异的表达。比如，ＤｃＣＴＰ９７以和ＤｃＣ／ＺＺ￡：在橙色品种中表达量较低，??而在黄色品种中表达量则较高。ＤｃＣｆｆｉＳｉ和这两个基因编码无血红素羟??化酶（ＢＣＨ－类型），但这两个基因在橙色和黄色胡萝卜品种之间的表达模式相反（图??２－７和２－８）。这可能由于编码这两个酶的基因在类胡萝卜素生物合成通道中功能的??差异导致。而ＤｃＣＴ／＾Ｚ＾和ＤｃＣｉｉＸＥ分别翻译成ＣＹＰ９７Ａ和ＣＹＰ９７Ｃ类型的胡萝??卜素羟化酶（Ｋｉｍ?ｅｔ?ａｌ．
?ＢＪ?ＢＹ??图２－５六种胡萝卜品种肉质根三个发育阶段的Ｄｃ／／Ｖ、ＤｃＧＧＡＳ八ＤｃＰＳｙ／和??ＤｃＰ５Ｔ２基因的表达量??注：标准误代表三个重复间的标准偏差，数据用三个重复的平均值土标准误表示。不同小写字母代??表在０．０５水平上同一个发育阶段六种胡萝卜品种之间差异显著。??Ｆｉｇ．?２－５?Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ＤｃＩＰＩ，?ＤｃＧＧＰＳｌ，?ＤｃＰＳＹｌ?ａｎｄ?ＤｃＰＳＹ２?ｇｅｎｅｓ?ｉｎ?ｓｉｘ?ｃａｒｒｏｔ??ｃｕｌｔｉｖａｒｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｒｅｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ?ｓｔａｇｅｓ??Ｎｏｔｅ：?Ｄａｔａ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｍｅａｎｓ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｓｅｐａｒａｔｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ?ｗｉｔｈ?ｅｒｒｏｒ?ｂａｒｓ?ｓｈｏｗｉｎｇ?土?ＳＤ．?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｌｏｗｅｒｃａｓｅ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｓｉｘ?ｃａｒｒｏｔ?ｃｕｌｔｉｖａｒｓ?ａｔ?ｓａｍｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ??ｓｔａｇｅｓ?ａｔ?Ｐ＜０．０５．??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展[J]. 高慧君,明家琪,张雅娟,徐娟. 园艺学报. 2015(09)
[2]胡萝卜中类胡萝卜素积累与主要合成基因转录水平相关性分析[J]. 王慧,欧承刚,庄飞云,赵志伟,马振国. 园艺学报. 2014(12)
[3]类胡萝卜素代谢及功能研究进展[J]. 靳青,毕宇霖,刘晓牧,万发春. 动物营养学报. 2014(12)
[4]胡萝卜的营养功能、加工及其综合利用研究现状[J]. 陈瑞娟,毕金峰,陈芹芹,刘璇,吴昕烨,周禹含. 食品与发酵工业. 2013(10)
[5]UPLC测定草莓果实中类胡萝卜素含量[J]. 陈敏氡,朱海生,温庆放,马宏棋,林义章. 果树学报. 2013(04)
[6]类胡萝卜素生物活性的研究进展[J]. 孙玉敬,乔丽萍,钟烈洲,叶兴乾. 中国食品学报. 2012(01)
[7]BYPASS1:How a Tiny Mutant Tells a Big Story about Root-to-shoot Signaling[J]. Leslie E. Sieburth,Dong-Keun Lee. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(01)
[8]胡萝卜育种回顾及展望[J]. 庄飞云,欧承刚,赵志伟. 中国蔬菜. 2008(03)
[9]天然类胡萝卜素的研究进展[J]. 李福枝,刘飞,曾晓希,李小龙,张凤琴. 食品工业科技. 2007(09)
[10]胡萝卜的营养成分及保健功能[J]. 阮婉贞. 中国食物与营养. 2007(06)
博士论文
[1]中国胡萝卜种质资源及其育种技术研究[D]. 庄飞云.中国农业科学院 2005
本文编号：3012100
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２４六种胡萝卜品种肉质根三个发育阶段的类胡萝卜素含量??注：标准误代表三个重复间的标准偏差，数据用三个重复的平均值士标准误表示
大多数的胡萝卜胡萝卜素生物合成途径相关基因的已经被注释和鉴定过（Ｘｕｅｔ??ａｌ．，２０１４ｂ；?Ｉｏｒｉｚｚｏ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６）。本文中，１８个胡萝卜胡萝卜素生物合成途径相关基??因被选取用来测定六种不同品种胡萝卜根，在三个生长阶段的表达量（图２－５－９）。??除了?ＤｃＰＳｒｉ和ＤｃＺＡＳｉ，上游的胡萝卜胡萝卜素生物合成途径相关基因??在六个品种中表达比较稳定。在６０?ｄ和９０?ｄ的‘三红六寸’根中，的表达??量是其他品种的１０倍，而除了?１２０?ｄ的‘黄石’，则在橙色品种中表达更??活跃（图２－６）。在９０ｄ的‘齐头黄’根中，ＤｃＺＤＳ／的表达量特别高，这与下游的??ＤｃＺＥＰ基因类似（图２－６和２－８）。??在类胡萝卜素生物合成途径下游的基因中，有很多会在不同品种胡萝卜有更特??异的表达。比如，ＤｃＣＴＰ９７以和ＤｃＣ／ＺＺ￡：在橙色品种中表达量较低，??而在黄色品种中表达量则较高。ＤｃＣｆｆｉＳｉ和这两个基因编码无血红素羟??化酶（ＢＣＨ－类型），但这两个基因在橙色和黄色胡萝卜品种之间的表达模式相反（图??２－７和２－８）。这可能由于编码这两个酶的基因在类胡萝卜素生物合成通道中功能的??差异导致。而ＤｃＣＴ／＾Ｚ＾和ＤｃＣｉｉＸＥ分别翻译成ＣＹＰ９７Ａ和ＣＹＰ９７Ｃ类型的胡萝??卜素羟化酶（Ｋｉｍ?ｅｔ?ａｌ．
?ＢＪ?ＢＹ??图２－５六种胡萝卜品种肉质根三个发育阶段的Ｄｃ／／Ｖ、ＤｃＧＧＡＳ八ＤｃＰＳｙ／和??ＤｃＰ５Ｔ２基因的表达量??注：标准误代表三个重复间的标准偏差，数据用三个重复的平均值土标准误表示。不同小写字母代??表在０．０５水平上同一个发育阶段六种胡萝卜品种之间差异显著。??Ｆｉｇ．?２－５?Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ＤｃＩＰＩ，?ＤｃＧＧＰＳｌ，?ＤｃＰＳＹｌ?ａｎｄ?ＤｃＰＳＹ２?ｇｅｎｅｓ?ｉｎ?ｓｉｘ?ｃａｒｒｏｔ??ｃｕｌｔｉｖａｒｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｒｅｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ?ｓｔａｇｅｓ??Ｎｏｔｅ：?Ｄａｔａ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｍｅａｎｓ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｓｅｐａｒａｔｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ?ｗｉｔｈ?ｅｒｒｏｒ?ｂａｒｓ?ｓｈｏｗｉｎｇ?土?ＳＤ．?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｌｏｗｅｒｃａｓｅ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｓｉｘ?ｃａｒｒｏｔ?ｃｕｌｔｉｖａｒｓ?ａｔ?ｓａｍｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ??ｓｔａｇｅｓ?ａｔ?Ｐ＜０．０５．??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展[J]. 高慧君,明家琪,张雅娟,徐娟. 园艺学报. 2015(09)
[2]胡萝卜中类胡萝卜素积累与主要合成基因转录水平相关性分析[J]. 王慧,欧承刚,庄飞云,赵志伟,马振国. 园艺学报. 2014(12)
[3]类胡萝卜素代谢及功能研究进展[J]. 靳青,毕宇霖,刘晓牧,万发春. 动物营养学报. 2014(12)
[4]胡萝卜的营养功能、加工及其综合利用研究现状[J]. 陈瑞娟,毕金峰,陈芹芹,刘璇,吴昕烨,周禹含. 食品与发酵工业. 2013(10)
[5]UPLC测定草莓果实中类胡萝卜素含量[J]. 陈敏氡,朱海生,温庆放,马宏棋,林义章. 果树学报. 2013(04)
[6]类胡萝卜素生物活性的研究进展[J]. 孙玉敬,乔丽萍,钟烈洲,叶兴乾. 中国食品学报. 2012(01)
[7]BYPASS1:How a Tiny Mutant Tells a Big Story about Root-to-shoot Signaling[J]. Leslie E. Sieburth,Dong-Keun Lee. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(01)
[8]胡萝卜育种回顾及展望[J]. 庄飞云,欧承刚,赵志伟. 中国蔬菜. 2008(03)
[9]天然类胡萝卜素的研究进展[J]. 李福枝,刘飞,曾晓希,李小龙,张凤琴. 食品工业科技. 2007(09)
[10]胡萝卜的营养成分及保健功能[J]. 阮婉贞. 中国食物与营养. 2007(06)
博士论文
[1]中国胡萝卜种质资源及其育种技术研究[D]. 庄飞云.中国农业科学院 2005
本文编号：3012100
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3012100.html
