H 2 S抑制FAD2/ERF27调控植物香气合成与花青苷代谢的分子机制研究

发布时间：2023-07-25 01:50

　　硫化氢(H₂S)作为一种重要的调节剂在园艺产品采后过程中发挥重要作用。梨(Pyrus L.)是继柑橘和苹果之后的第三大园艺产品,在中国每年的产量都居世界首位。南果梨(Pyrus ussriensis Maxim.)是具有独特香味的秋子梨品种,深受消费者青睐。但因其不耐贮藏,果品发展受到限制。我们前期研究发现H₂S能显著延缓南果梨采后成熟衰老进程,但具体的分子调控机制尚不清晰。本研究以接近成熟期的‘南果梨’为试材,利用H₂S供体对采后南果梨进行处理。结果表明,与对照相比,H₂S处理能显著延缓梨果实的成熟衰老进程,而且果实中与香气合成代谢相关的主要酯类物质和不饱和脂肪酸含量均较低。进一步研究发现,H₂S显著下调了果实不饱和脂肪酸代谢途径中脂氧合酶(LOX),氢过氧化物裂解酶(HPL)和醇酰基转移酶(AAT)的活性。此外,Pu SCD、Pu FATA、Pu FAD2、Pu FAD3、Pu FAD8、Pu LOX21、Pu LOX5、Pu HPL、Pu AAT、Pu ADH1、Pu A...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
缩略语表
第一章 前言
    1.1 引言
    1.2 硫化氢延缓果蔬成熟衰老的生理功能概述
    1.3 园艺作物中香气物质合成相关的代谢途径概述
        1.3.1 园艺植物中脂肪酸途径研究进展
        1.3.2 园艺植物中氨基酸途径研究进展
        1.3.3 园艺植物中萜类代谢途径研究进展
    1.4 植物中AP2/ERF转录因子的生物学功能概述
        1.4.1 AP2/ERF转录因子与植物发育成熟相关
        1.4.2 AP2/ERF转录因子参与植物次生代谢调控
    1.5 课题研究的目的、意义及内容
        1.5.1 课题研究的目的和意义
        1.5.2 课题研究的主要内容
第二章 H₂S通过影响脂肪酸代谢途径延缓南果梨果实的成熟衰老
    2.1 实验材料、试剂与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 材料处理及样品制备
        2.2.2 香气含量的测定
        2.2.3 脂肪酸含量的测定
        2.2.4 LOX、HPL、ADH、AAT、PDC、β-葡萄糖苷酶等香气合成相关酶的活性测定
        2.2.5 总RNA的提取与c DNA的合成
        2.2.6 RT-qPCR分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 外源硫化氢对采后南果梨主要香气含量变化的影响
        2.3.2 外源硫化氢对采后南果梨脂肪酸含量变化的影响
        2.3.3 外源硫化氢对采后南果梨香气合成相关酶活变化的影响
        2.3.4 外源硫化氢对采后南果梨香气合成相关基因表达量变化的影响
        2.3.5 外源硫化氢对采后南果梨香气合成相关基因表达量与酶活以及脂肪酸含量的相关性分析
    2.4 讨论与小结
第三章 H₂S通过调控FADs的表达影响南果梨果实香气的合成
    3.1 实验材料、试剂与仪器
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验试剂
        3.1.3 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 材料处理及样品制备
        3.2.2 FAD生物信息学分析
        3.2.3 GFP载体的构建及农杆菌转化
        3.2.4 亚细胞定位实验
        3.2.5 瞬时过表达和RNAi干扰载体的构建及农杆菌转化
        3.2.6 梨果实的瞬时转化实验
        3.2.7 香气含量的测定
        3.2.8 脂肪酸含量的测定
        3.2.9 LOX酶活的测定
        3.2.10 总RNA的提取与cDNA的合成
        3.2.11 RT-qPCR分析
        3.2.12 番茄FAD8基因cas9载体的构建
        3.2.13 番茄的植物组织培养
        3.2.14 番茄FAD8基因编辑植株的筛选与鉴定
        3.2.15 双荧光素酶报告系统
        3.2.16 酵母单杂交(Y1H)分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 FAD的生物信息学分析及亚细胞定位
        3.3.2 瞬时转化对梨果实的脂肪酸和香气物质的影响
        3.3.3 瞬时转化后梨果实LOX酶的活性以及基因表达量分析
        3.3.4 南果梨脂肪酸代谢香气合成途径潜在模式图
        3.3.5 番茄FAD基因编辑载体的构建
        3.3.6 Cas9-FAD8 转化番茄的组织培养过程
        3.3.7 番茄FAD8基因编辑植株初步筛选与鉴定
        3.3.8 调控FAD上游的转录因子的初步筛选
        3.3.9 酵母单杂交验证ERF008对FAD2 启动子相互作用
    3.4 讨论与小结
第四章 H₂S应答的TF ERF71与MYB340-bHLH2形成复合体共调控紫薯花青苷的合成
    4.1 实验材料、试剂与仪器
        4.1.1 实验材料及生长状况
        4.1.2 实验试剂
        4.1.3 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 总RNA的提取与cDNA合成
        4.2.2 瞬时过表达载体的构建及农杆菌转化
        4.2.3 烟草叶片与草莓果实的瞬时转化
        4.2.4 烟草叶片和草莓果实中花青苷的提取与测定方法
        4.2.5 烟草叶片与草莓果实的色差分析
        4.2.6 不同甘薯块根中IbERF71 和草莓中花青苷相关基因的RT-qPCR分析
        4.2.7 酵母双杂交(Y2H)分析
        4.2.8 荧光素酶互补试验分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 IbERF71在不同品种甘薯块根中的表达量
        4.3.2 共转化IbERF71+IbMYB340+Ibb HLH2 导致烟草花青苷积累
        4.3.3 共转化IbERF71+IbMYB340+Ibb HLH2 导致草莓花青苷积累
        4.3.4 共转化IbERF71+IbMYB340+Ibb HLH2 对草莓中花青苷合成相关基因表达的影响
        4.3.5 转录因子IbERF71与IbMYB340和Ibb HLH2形成复合物导致花青苷的积累
    4.4 讨论与小结
第五章 讨论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3836934