烤烟调制变黄期新植二烯代谢初探

发布时间：2017-10-10 22:32

  本文关键词：烤烟调制变黄期新植二烯代谢初探

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【摘要】：烘烤调制期是影响烟叶挥发性香气物质形成的重要阶段。许多研究指出在烤烟挥发性香气物质中,萜类物质新植二烯占总量的60-80%,是含量最高的一种;调制变黄期是新植二烯积累的主要时期。虽然早已有关于烟叶中新植二烯来源的推测,但至今未见相关实验研究的具体报道。为研究烟叶中新植二烯的来源,本研究以烤烟品种云烟87为供试材料,在烟叶调制变黄阶段进行动态取样,定量分析了烟叶的还原糖、叶绿素和新植二烯的含量,并测定了烟草萜类代谢途径中重要基因的表达状况。主要研究结果如下：1.在变黄期,烤烟叶片还原糖含量波动大,总体呈现先上升后下降的规律；在烘烤第40h和64h出现两个高峰,在烘烤第48h-56h之间出现波谷：含量最高点出现在烘烤第64h,为干叶重的14.3%。叶绿素在变黄期不同阶段分解速度不同,体现出前期分解快、中期分解慢、中后期分解快、后期分解慢的规律；到变黄期结束时其含量已从烘烤前的1.6mg/g降低至0.1mg/g。新植二烯含量总体呈现波动上升趋势,在烘烤第32h、56h出现两个波峰,在烘烤40h、72h出现两个波谷；到80h其含量由0.03mg/g增加到0.359mg/g。2.对烘烤变黄期基因表达强度的研究应该在烘烤开始后48h以内进行。对DXR和GGPPS基因在25℃和38℃下的转录表达进行分析比较发现,在1h以内38℃处理组表达量高于25℃组,4h以后38℃处理组表达量低于25℃组,说明高温胁迫在1h以内有利于两基因表达,4h后会对两基因表达产生抑制；38℃条件下DXR基因表达量在12h时最高,GGPPS基因表达量在4h最高,说明高温对两基因表达的影响不同；25℃条件下两基因表达量都在4h最高,但DXR基因表达量在4h之后降幅低于GGPPS基因,说明在常温离体环境下两基因表达的变化不同。对烘烤变黄期烤烟叶中DXS、DXR、IspH、IPI、GGPPS、HMGR、MK和MDC这八个萜类物质代谢酶对应基因表达量进行动态测定,发现调制之前烤烟叶片中的MVA途径和MEP途径表达量差异很大,前者约是后者的10倍；调制过程中MVA途径相关基因表达量变化更为明显,MEP途径限速酶相关基因表达量相对稳定。3.通过对比不同时间点叶绿素与新植二烯的含量,发现两者的变化规律不吻合；定量计算结果表明,叶绿素降解不能完全解释新植二烯的产生原因。新植二烯的含量变化规律与还原糖的含量变化规律有关,说明变黄期烟叶中的新植二烯可能有部分来源于萜类代谢MVA途径或MEP途径；灰色关联度分析结果表明,MEP途径相关基因表达状况与新植二烯含量关系更为密切。
【关键词】：还原糖 叶绿素 MVA途径 MEP途径 新植二烯
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS44
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文献综述10-21
• 1.1 烤烟质量10-11
• 1.1.1 烤烟烟叶质量10
• 1.1.2 烟叶化学成分10-11
• 1.2 烤烟挥发性香气物质11-12
• 1.2.1 挥发性香气物质种类与作用11
• 1.2.2 影响挥发性香气物质含量的因素11-12
• 1.3 萜类物质与烤烟品质的关系12
• 1.4 萜烯类物质代谢研究进展12-18
• 1.4.1 MVA途径研究概述12-14
• 1.4.2 MEP途径研究概述14-16
• 1.4.3 两条途径之间关系的探讨16-18
• 1.5 植醇与新植二烯18-20
• 1.5.1 植醇研究进展18-19
• 1.5.2 烟叶中的新植二烯研究进展19-20
• 1.6 逆境与烟叶次生代谢产物积累20
• 1.7 萜类物质研究方法进展20-21
• 1.7.1 萜类物质提取与测定20-21
• 1.7.2 相关基因表达研究21
• 2 研究目的与意义21-23
• 2.1 研究内容和目的21-22
• 2.2 研究意义22-23
• 3 材料与方法23-27
• 3.1 仪器与试剂23
• 3.1.1 试剂23
• 3.1.2 仪器23
• 3.2 取样方法23-24
• 3.2.1 高温逆境实验取样方案23-24
• 3.2.2 调制过程中的取样方案24
• 3.3 提取与测定方法24-27
• 3.3.1 物质提取方法24-25
• 3.3.2 叶绿素与还原糖测定方法25
• 3.3.3 新植二烯含量测定方法25
• 3.3.4 基因表达强度测定方法25-27
• 4 结果分析27-51
• 4.1 方法优化实验结果分析27-37
• 4.1.1 低浓度叶绿素测定方法的适用性检验27
• 4.1.2 新植二烯含量测定方法的优化27-28
• 4.1.3 取样时间的优化实验28-30
• 4.1.4 引物设计与测试30-32
• 4.1.5 高温逆境实验32-37
• 4.2 变黄阶段烟叶样品分析37-51
• 4.2.1 烟叶动态含水率测定37-38
• 4.2.2 叶绿素含量测定38-39
• 4.2.3 还原糖含量测定39-41
• 4.2.4 新植二烯测定41-43
• 4.2.5 萜烯代谢路径关键酶的基因表达测定43-51
• 5 结论与讨论51-57
• 5.1 实验方法优化的结论51
• 5.2 变黄期的还原糖与叶绿素含量变化51
• 5.3 RNA在变黄期的降解程度51-52
• 5.4 温度与萜类相关基因表达量之间的关系52
• 5.5 新植二烯含量的变化52
• 5.6 关于新植二烯来源的讨论52-55
• 5.6.1 新植二烯来源于叶绿素降解的可能性分析53-54
• 5.6.2 新植二烯来源于变黄期合成的可能性分析54
• 5.6.3 新植二烯与MEP途径的关系54-55
• 5.7 下一步研究建议55-57
• 参考文献57-63
• 致谢63

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