牛奶子果实高积累番茄红素与乙烯关系的研究
番茄红素（lycopene）是一种具有极高的抗氧化能力的类胡萝卜素，与减少多种与氧化应激相关疾病的风险有关。人们只能通过食用食物来获取番茄红素，而可食用的富含番茄红素的食物较少。因此，发掘富含高番茄红素的植物及探索这些植物中高番茄红素积累的机制对人类预防罹患氧化应激相关的疾病非常关键。 牛奶子（Elaeagnusumbellata）是果实中富含番茄红素的木本植物。牛奶子果实完全成熟时，番茄红素含量达到干重1822μg/g或鲜重341μg/g，约占检测出的类胡萝卜素总量的98％。本实验室前期发现在类胡萝卜素合成代谢途径的关键基因中，仅八氢番茄红素合酶基因（EutPSY）的表达方式与牛奶子果实成熟过程中番茄红素含量的增加呈正相关，暗示EutPSY在牛奶子果实高番茄红素积累过程中发挥着重要作用。大量研究表明，乙烯是调节番茄果实类胡萝卜素积累过程中的重要激素。但本实验室前期发现在超表达EutPSY转基因番茄成熟果实中，番茄红素含量极显著增加，而乙烯生物合成、感应和响应基因的表达与野生型‘中蔬四号’番茄果实相比均显著下降。因此推测超表达EutPSY转基因番茄果实中高番茄红素积累与乙烯途径无关。本文以野生型‘中蔬四号’番茄株系、超表达EutPSY转基因番茄株系和牛奶子果实为实验材料，确定超表达EutPSY转基因番茄果实中高番茄红素积累与乙烯的关系，牛奶子果实成熟过程中乙烯生物合成的变化。 本论文主要结果如下： 1、利用气相色谱法测定野生型与超表达EutPSY转基因番茄株系的绿熟期、破色期后3天、破色期后10天和破色期后20天果实的乙烯释放量，发现超表达EutPSY转基因番茄果实在上述四个不同的成熟时期的乙烯释放量显著低于野生型番茄果实，超表达EutPSY转基因番茄果实从绿熟期到破色期的天数延迟5天左右，表明超表达EutPSY减少了乙烯释放，从而延迟了超表达EutPSY转基因番茄果实的成熟。前期研究发现，与野生型番茄成熟果实相比，超表达EutPSY转基因番茄成熟果实中番茄红素的含量极显著升高，表明超表达EutPSY促进番茄成熟果实中番茄红素的高积累与乙烯无关。说明超表达EutPSY转基因番茄果实有更高的营养价值并且耐储存。 2、利用简并引物克隆得到牛奶子果实中乙烯生物合成相关基因EutACS和EutACO的核心片段，实时定量PCR分析这2个基因的表达变化与牛奶子果实成熟有关系，说明在牛奶子果实的成熟过程中，牛奶子EutACS和EutACO基因与牛奶子果实中乙烯生物合成有关。 3、利用cDNA末端快速扩增技术克隆得到牛奶子EutACO基因，该基因的cDNA序列全长1406bp，开放阅读框（OFR）为960bp，预测编码319个氨基酸。ACO氨基酸序列比对发现EutACO与蔷薇亚纲的植物亲缘较近。EutACO的DNA全长2025bp，有3个内含子。
牛奶子;乙烯;番茄红素;基因表达;基因克隆
浙江师范大学
硕士
植物学
杨玲
2021
中文
S793.9
2021-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）