紫白菜与紫茄花色苷生物合成及光调控的分子机理研究
发布时间：2021-07-20 01:46
作为类黄酮物质的一个重要亚类,花色苷是一类广泛分布于植物界的水溶性色素。合成的花色苷通常被储存于细胞的液泡中使得植物的叶、花和果实等组织器官呈现从粉红到蓝紫的缤纷色彩。花色苷本身具有的色彩除了能够帮助植物吸引昆虫完成受粉外,还能诱使动物和鸟类取食果实并通过排泄帮助植物传播种子。花色苷的积累还能够帮助植物抵御UV照射、冻害、干旱和微生物的侵害。此外植物经常合成花色苷作为遮光剂以清除UV照射所产生的氧自由基。越来越多的研究表明有规律地食用富含花色苷的食物能够降低人类罹患肿瘤、心血管疾病和其他退行性疾病的可能性。多数研究认为花色苷对人体健康的益处来源于该类化合物本身的抗氧化性和清除过氧化物的能力,而最近的研究则认为花色苷还能够参与哺乳动物细胞内部信号传递途径的调节。花色苷的积累不仅能够提高植物对环境的适应能力,还能够为人类提供健康的膳食成分。植物中花色苷的生物合成主要由转录因子对花色苷合成结构基因的转录调控而实现。这些转录因子主要包括MYB、b HLH、WD40、b ZIP及MADS box等家族的蛋白。此外花色苷的生物合成还受外界环境因子主要包括光照、干旱和温度等的调控。白菜和茄子作为重要...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：213 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
缩略词表
1 绪论
1.1 花色苷的研究背景
1.1.1 花色苷的结构和性质
1.1.2 花色苷在植物中的生理功能
1.1.3 花色苷的毒理性研究
1.1.4 花色苷的健康价值
1.1.5 花色苷的生物合成途径
1.1.6 花色苷生物合成的分子调控机理
1.1.7 花色苷生物合成的环境调控
1.2 课题的提出及研究意义
1.3 课题的研究内容与技术路线
1.3.1 课题的研究内容
1.3.2 课题的技术路线
1.4 课题的创新点
2 紫白菜花色苷合成的分子机理研究
2.1 引言
2.2 材料、试剂与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器与设备
2.2.3 试剂与培养基
2.3 实验方法
2.3.1 基因组DNA提取
2.3.2 总RNA提取
2.3.3 c DNA合成
2.3.4 Br MYB1、Br MYB2、Br MYB3和Br TT8基因的克隆
2.3.5 Br MYB1、Br MYB2、Br MYB3和Br TT8基因的序列分析
2.3.6 花色苷合成结构和调控基因的表达模式研究
2.3.7 Br TT8基因的过表达载体构建
2.3.8 p BI121- Br TT8质粒导入农杆菌
2.3.9 Br TT8基因过表达番茄的培育
2.3.10 Br TT8基因过表达阳性株系的筛选
2.3.11 Br TT8在转基因番茄中的表达水平分析
2.3.12 植物总花色苷的提取及含量测定
2.3.13 花色苷特定成分含量和结构的测定
2.3.14 在番茄中过表达Br TT8基因对番茄花色苷合成的影响
2.4 结结果与分析
2.4.1 小白菜花色苷成分鉴定及含量的测定
2.4.2 花色苷合成结构基因与调控基因在紫白菜与绿白菜中成熟叶中的表达分析
2.4.3 光照和暗处理对小白菜生长发育和花色苷合成的影响
2.4.4 光照和暗处理对小白菜花色苷合成及调控基因表达的影响
2.4.5 花色苷合成调控基因Br TT8、Br MYB1、Br MYB2和Br MYB3的序列分析
2.4.6 Br TT8过表达载体的构建
2.4.7 异源表达Br TT8的转基因番茄的培育及筛选
2.4.8 Br TT8在转基因番茄中的异源表达水平分析
2.4.9 Br TT8的异源表达能够激活番茄花色苷的积累
2.4.10 Br TT8的异源表达能够激活番茄部分花色苷合成基因的转录
2.5 本章结论
3 强光诱导的转基因番茄叶和果实花色苷着色的分子机理研究
3.1 引言
3.2 材料、试剂与仪器
3.2.1 材料
3.2.2 仪器与设备
3.2.3 试剂与培养基
3.3 实验方法
3.3.1 Br TT8转基因与野生型番茄幼苗的弱光与强光处理方法
3.3.2 Br TT8与其他花色苷合成调控蛋白的互作研究
3.3.3 Sl AN2与Br TT8共表达载体的构建
3.3.4 p BI121-Br TT8-Sl AN2共表达载体质粒转化农杆菌
3.3.5 Br TT8与Sl AN2共表达转基因番茄的培育
3.3.6 Br TT8与Sl AN2在转基因株系中的表达检测
3.3.7 转基因番茄总花色苷的提取
3.3.8 q PCR分析Br TT8与Sl AN2共表达对花色苷合成结构基因的表达影响
3.3.9 花色苷成分及含量的测定
3.4 结果与分析
3.4.1 异源表达Br TT8的转基因番茄的表型分析
3.4.2 强光和弱光对转基因与野生型番茄幼苗的花色苷生物合成的调控
3.4.3 强光和弱光处理下对转基因与野生型番茄幼苗的花色苷生物合成基因的表达分析
3.4.4 强光和弱光处理下对转基因与野生型番茄幼苗的花色苷生物合成调控基因的表达分析
3.4.5 强光处理不同时间下转基因番茄幼苗的花色苷积累的分析
3.4.6 强光处理不同时间下转基因番茄幼苗的花色苷合成结构基因表达水平的动力学分析
3.4.7 强光处理不同时间下转基因番茄幼苗的花色苷合成调控基因表达水平的动力学分析
3.4.8 露地栽培的转基因与野生型番茄果实的花色苷积累分析
3.4.9 露地栽培的转基因与野生型番茄果实不同部位花色苷合成结构基因表达分析
3.4.10 露地栽培的转基因与野生型番茄果实不同部位花色苷合成调控基因表达分析
3.4.11 露地栽培的转基因番茄花色苷合成机理分析与模型建立
3.4.12 露地栽培的转基因番茄花色苷合成推测机理的验证
3.4.13 番茄内源花色苷调控基因与Br TT8之间的蛋白互作研究
3.4.14 番茄内源花色苷调控基因Sl AN2与Br TT8共表达的功能研究
3.4.15 强光诱导Br TT8转基因番茄叶与果实花色苷积累的分子模型
3.5 本章结论
4 紫茄果实花色苷合成的分子机理研究
4.1 引言
4.2 材料、试剂与仪器
4.2.1 材料
4.2.2 仪器与设备
4.2.3 试剂与培养基
4.3 实验方法
4.3.0 紫茄果实表皮花色苷成分及含量的测定
4.3.1 紫茄与白茄花色苷合成与调控基因的表达分析
4.3.2 Sm MYB1基因过表达载体的构建
4.3.3 p BI121- Sm MYB1质粒转化农杆菌
4.3.4 Sm MYB1过表达转基因茄子的培育
4.3.5 Sm MYB1及花色苷合成相关基因在转基因茄子株系中的表达检测
4.3.6 转基因茄子总花色苷的提取
4.3.7 光照与黑暗处理对紫茄果实表皮花色苷合成的影响
4.3.8 光照与黑暗处理的紫茄果实表皮花色苷合成相关基因的表达分析
4.3.9 Sm COP1和Sm COP1L基因的克隆
4.3.10 Sm MYB1与光信号传递抑制蛋白Sm COP1和Sm COP1L的互作研究
4.4 结结果与分析
4.4.1 紫茄果实表皮花色苷成分及定量分析
4.4.2 花色苷合成结构基因在紫茄与白茄果实中的检测
4.4.3 花色苷合成调控基因在紫茄与白茄果实中的表达分析
4.4.4 花色苷合成调控基因在紫茄中的克隆与序列分析
4.4.5 Sm MYB1在紫茄不同组织部位的表达分析
4.4.6 Sm MYB1的过表达激活花色苷在野生茄子中的大量合成
4.4.7 黑暗与光照条件下花色苷积累分析
4.4.8 黑暗与光照条件处理的紫茄果实花色苷合成结构基因表达分析
4.4.9 黑暗与光照条件处理的紫茄果实花色苷合成结构基因表达分析
4.4.10 Sm MYB1与可能的光形态建成抑制蛋白的互作研究
4.5 本章结论
5 转基因非洲红茄花色苷合成机理及抗冻性研究
5.1 引言
5.2 材料、试剂与仪器
5.2.1 材料
5.2.2 仪器与设备
5.2.3 试剂与培养基
5.3 实验方法
5.3.1 转基因非洲红茄花色苷成分及含量的测定
5.3.2 花色苷合成及调控基因在转基因与野生非洲红茄株系中的表达检测
5.3.3 转基因与野生非洲红茄冻害抗性分析
5.4 结果与分析
5.4.0 转基因茄子花色苷积累情况分析
5.4.1 转基因茄子紫色果肉中的花色苷成分分离及鉴定
5.4.2 转基因茄子果肉中的花色苷代谢途径分析
5.4.3 转基因与野生茄子不同组织花色苷含量的分析检测
5.4.4 Sm MYB1在转基因与野生茄子不同组织部位的表达分析
5.4.5 花色苷合成结构基因在野生与转基因茄子中的表达分析
5.4.6 花色苷合成调控基因在野生与转基因茄子中的表达分析
5.4.7 野生与转基因茄子幼苗抗冻性分析
5.5 本章结论
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
B. 作者在攻读博士学位期间专利情况
C. 作者在攻读博士学位期间主持和参加的科研项目
D. 作者在在攻读博士学位期间获得的奖励
本文编号：3291868
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【文章页数】：213 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
缩略词表
1 绪论
1.1 花色苷的研究背景
1.1.1 花色苷的结构和性质
1.1.2 花色苷在植物中的生理功能
1.1.3 花色苷的毒理性研究
1.1.4 花色苷的健康价值
1.1.5 花色苷的生物合成途径
1.1.6 花色苷生物合成的分子调控机理
1.1.7 花色苷生物合成的环境调控
1.2 课题的提出及研究意义
1.3 课题的研究内容与技术路线
1.3.1 课题的研究内容
1.3.2 课题的技术路线
1.4 课题的创新点
2 紫白菜花色苷合成的分子机理研究
2.1 引言
2.2 材料、试剂与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器与设备
2.2.3 试剂与培养基
2.3 实验方法
2.3.1 基因组DNA提取
2.3.2 总RNA提取
2.3.3 c DNA合成
2.3.4 Br MYB1、Br MYB2、Br MYB3和Br TT8基因的克隆
2.3.5 Br MYB1、Br MYB2、Br MYB3和Br TT8基因的序列分析
2.3.6 花色苷合成结构和调控基因的表达模式研究
2.3.7 Br TT8基因的过表达载体构建
2.3.8 p BI121- Br TT8质粒导入农杆菌
2.3.9 Br TT8基因过表达番茄的培育
2.3.10 Br TT8基因过表达阳性株系的筛选
2.3.11 Br TT8在转基因番茄中的表达水平分析
2.3.12 植物总花色苷的提取及含量测定
2.3.13 花色苷特定成分含量和结构的测定
2.3.14 在番茄中过表达Br TT8基因对番茄花色苷合成的影响
2.4 结结果与分析
2.4.1 小白菜花色苷成分鉴定及含量的测定
2.4.2 花色苷合成结构基因与调控基因在紫白菜与绿白菜中成熟叶中的表达分析
2.4.3 光照和暗处理对小白菜生长发育和花色苷合成的影响
2.4.4 光照和暗处理对小白菜花色苷合成及调控基因表达的影响
2.4.5 花色苷合成调控基因Br TT8、Br MYB1、Br MYB2和Br MYB3的序列分析
2.4.6 Br TT8过表达载体的构建
2.4.7 异源表达Br TT8的转基因番茄的培育及筛选
2.4.8 Br TT8在转基因番茄中的异源表达水平分析
2.4.9 Br TT8的异源表达能够激活番茄花色苷的积累
2.4.10 Br TT8的异源表达能够激活番茄部分花色苷合成基因的转录
2.5 本章结论
3 强光诱导的转基因番茄叶和果实花色苷着色的分子机理研究
3.1 引言
3.2 材料、试剂与仪器
3.2.1 材料
3.2.2 仪器与设备
3.2.3 试剂与培养基
3.3 实验方法
3.3.1 Br TT8转基因与野生型番茄幼苗的弱光与强光处理方法
3.3.2 Br TT8与其他花色苷合成调控蛋白的互作研究
3.3.3 Sl AN2与Br TT8共表达载体的构建
3.3.4 p BI121-Br TT8-Sl AN2共表达载体质粒转化农杆菌
3.3.5 Br TT8与Sl AN2共表达转基因番茄的培育
3.3.6 Br TT8与Sl AN2在转基因株系中的表达检测
3.3.7 转基因番茄总花色苷的提取
3.3.8 q PCR分析Br TT8与Sl AN2共表达对花色苷合成结构基因的表达影响
3.3.9 花色苷成分及含量的测定
3.4 结果与分析
3.4.1 异源表达Br TT8的转基因番茄的表型分析
3.4.2 强光和弱光对转基因与野生型番茄幼苗的花色苷生物合成的调控
3.4.3 强光和弱光处理下对转基因与野生型番茄幼苗的花色苷生物合成基因的表达分析
3.4.4 强光和弱光处理下对转基因与野生型番茄幼苗的花色苷生物合成调控基因的表达分析
3.4.5 强光处理不同时间下转基因番茄幼苗的花色苷积累的分析
3.4.6 强光处理不同时间下转基因番茄幼苗的花色苷合成结构基因表达水平的动力学分析
3.4.7 强光处理不同时间下转基因番茄幼苗的花色苷合成调控基因表达水平的动力学分析
3.4.8 露地栽培的转基因与野生型番茄果实的花色苷积累分析
3.4.9 露地栽培的转基因与野生型番茄果实不同部位花色苷合成结构基因表达分析
3.4.10 露地栽培的转基因与野生型番茄果实不同部位花色苷合成调控基因表达分析
3.4.11 露地栽培的转基因番茄花色苷合成机理分析与模型建立
3.4.12 露地栽培的转基因番茄花色苷合成推测机理的验证
3.4.13 番茄内源花色苷调控基因与Br TT8之间的蛋白互作研究
3.4.14 番茄内源花色苷调控基因Sl AN2与Br TT8共表达的功能研究
3.4.15 强光诱导Br TT8转基因番茄叶与果实花色苷积累的分子模型
3.5 本章结论
4 紫茄果实花色苷合成的分子机理研究
4.1 引言
4.2 材料、试剂与仪器
4.2.1 材料
4.2.2 仪器与设备
4.2.3 试剂与培养基
4.3 实验方法
4.3.0 紫茄果实表皮花色苷成分及含量的测定
4.3.1 紫茄与白茄花色苷合成与调控基因的表达分析
4.3.2 Sm MYB1基因过表达载体的构建
4.3.3 p BI121- Sm MYB1质粒转化农杆菌
4.3.4 Sm MYB1过表达转基因茄子的培育
4.3.5 Sm MYB1及花色苷合成相关基因在转基因茄子株系中的表达检测
4.3.6 转基因茄子总花色苷的提取
4.3.7 光照与黑暗处理对紫茄果实表皮花色苷合成的影响
4.3.8 光照与黑暗处理的紫茄果实表皮花色苷合成相关基因的表达分析
4.3.9 Sm COP1和Sm COP1L基因的克隆
4.3.10 Sm MYB1与光信号传递抑制蛋白Sm COP1和Sm COP1L的互作研究
4.4 结结果与分析
4.4.1 紫茄果实表皮花色苷成分及定量分析
4.4.2 花色苷合成结构基因在紫茄与白茄果实中的检测
4.4.3 花色苷合成调控基因在紫茄与白茄果实中的表达分析
4.4.4 花色苷合成调控基因在紫茄中的克隆与序列分析
4.4.5 Sm MYB1在紫茄不同组织部位的表达分析
4.4.6 Sm MYB1的过表达激活花色苷在野生茄子中的大量合成
4.4.7 黑暗与光照条件下花色苷积累分析
4.4.8 黑暗与光照条件处理的紫茄果实花色苷合成结构基因表达分析
4.4.9 黑暗与光照条件处理的紫茄果实花色苷合成结构基因表达分析
4.4.10 Sm MYB1与可能的光形态建成抑制蛋白的互作研究
4.5 本章结论
5 转基因非洲红茄花色苷合成机理及抗冻性研究
5.1 引言
5.2 材料、试剂与仪器
5.2.1 材料
5.2.2 仪器与设备
5.2.3 试剂与培养基
5.3 实验方法
5.3.1 转基因非洲红茄花色苷成分及含量的测定
5.3.2 花色苷合成及调控基因在转基因与野生非洲红茄株系中的表达检测
5.3.3 转基因与野生非洲红茄冻害抗性分析
5.4 结果与分析
5.4.0 转基因茄子花色苷积累情况分析
5.4.1 转基因茄子紫色果肉中的花色苷成分分离及鉴定
5.4.2 转基因茄子果肉中的花色苷代谢途径分析
5.4.3 转基因与野生茄子不同组织花色苷含量的分析检测
5.4.4 Sm MYB1在转基因与野生茄子不同组织部位的表达分析
5.4.5 花色苷合成结构基因在野生与转基因茄子中的表达分析
5.4.6 花色苷合成调控基因在野生与转基因茄子中的表达分析
5.4.7 野生与转基因茄子幼苗抗冻性分析
5.5 本章结论
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
B. 作者在攻读博士学位期间专利情况
C. 作者在攻读博士学位期间主持和参加的科研项目
D. 作者在在攻读博士学位期间获得的奖励
本文编号：3291868
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