辣椒果实发育过程中果色与类胡萝卜素的变化

 【目的】研究不同颜色辣椒果实发育过程中类胡萝卜素种类和含量的变化规律,分析辣椒果实色泽与类胡萝卜素变化的相关性,为选育高辣椒红素新品种提供参考。【方法】采用薄层层析方法测定不同时期辣椒果实的类胡萝卜素种类和含量。【结果】（1）青果期绿色、成熟期为红色的品种共分离出16种色素;青果期前合成的叶绿素和部分黄色类胡萝卜素含量在转色期后下降,青果期后合成的红色、橙色和黄色类胡萝卜素含量大幅增加;成熟期类胡萝卜素总含量和辣椒红素含量高。（2）青果期乳白色、成熟期为红色品种共分离出12种色素,青果期色素含量较低;随着果实发育,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变化不大,青果期后合成的黄色、橙色和红色类胡萝卜素含量增加较快;成熟期类胡萝卜素总含量较低,辣椒红素含量较高。（3）青果期绿色、成熟期为橙色的品种共分离出14种色素;叶绿素逐渐降解,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变幅不大,青果期后合成的黄色和橙色类胡萝卜素含量迅速增加;成熟期类胡萝卜素总含量较高,没有合成辣椒红素。（4）青果期绿色、成熟期为黄色的品种共分离出9种色素;叶绿素和黄色类胡萝卜素逐渐降解,没有合成新的类胡萝卜素,成熟期类胡萝卜素总含量低。【结论】在辣椒果实发育过程中,不同颜色类型果实中类胡萝卜素种类和含量不同,同一类型不同品种变化趋势基本相同,但含量有差异;青果期为绿色、成熟期为红色的品种为选育高辣椒红素的理想材料;不同颜色辣椒果实中类胡萝卜素合成途径不同。     

烤烟T-psy1基因结构及其内含子信息分析

八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase)是调控类胡萝卜素合成和积累的关键酶之一,对烟叶质量和香气的形成起着重要作用.为获得烤烟八氢番茄红素合成酶基因的结构信息,利用GenBank数据库中烟草八氢番茄红素合成酶基因T-psy1基因cDNA序列(基因登录号为HM345582,蛋白登录号为ADK25054)信...     

不同果色辣椒类胡萝卜素累积差异分析

为探究辣椒果实类胡萝卜素积累与代谢的分子机制,以ＲＦ１６０１（成熟期红果）和ＰＦ１５１１（成熟期紫果）两个辣椒（Ｃａｐｓｉｃｕｍ ａｎｎｕｕｍ Ｌ．）自交系为材料,分别提取５个发育时期果实的类胡萝卜素,利用高效液相色谱法对叶黄素、辣椒红素和β－类胡萝卜素进行了定性和定量分析,并通过Ｒｅａｌ ｔｉｍｅＰＣＲ对７个与类胡萝卜素生物合成相关基因的表达进行了分析．结果表明,随着果实发育成熟,类胡萝卜素总含量逐步增加,到成熟期达到最高值,在ＲＦ１６０１和ＰＦ１５１１两个材料中分别达到１７３.０和３７.９μｇ／ｇＦＷ．成熟红果叶黄素含量接近紫果的３倍．青果期的辣椒果实不含有辣椒红素,但随着果实发育,ＲＦ１６０１中辣椒红素呈现逐步增加的趋势,ＰＦ１５１１紫色果实品种中始终检测不到辣椒红素．β－胡萝卜素呈现先逐步下降再上升的趋势．红果自交系ＲＦ１６０１中ＰＳＹ、ＰＤＳ、ＺＤＳ、ＬＹＣ等基因在青果期到转色期表达量低,但从转色后期开始,辣椒红素合成酶关键基因ＣＣＳ开始大量表达;紫果自交系ＰＦ１５１１中基因ＰＳＹ、ＰＤＳ、ＺＤＳ和ＬＹＣ在转色前期大量表达,但基因ＣＣＳ生育期内的表达都不明显．     

不同外源物质对西瓜番茄红素含量及其关键酶基因表达的影响

【目的】探讨脱落酸(ABA)、MnSO₄、褪黑素(MT)对西瓜番茄红素含量及其合成代谢相关酶基因表达的影响,为明确番茄红素积累内在机理和提高西瓜番茄红素含量提供理论依据。【方法】以西瓜品种玲珑王为材料,在植株伸蔓期叶面喷施ABA、MnSO₄和MT,以喷施清水为对照,研究3种外源物质处理对西瓜果实发育过程中番茄红素积累及关键酶基因西瓜牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因(GGPS)、植物烯合酶基因(PSY)、酶解 胡萝卜素去饱和酶基因(ZDS)、番茄红素环化酶基因(LCYB、LCYE)、9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因（NCED）表达模式的影响。【结果】MnSO₄、ABA、MT处理均可使西瓜果实的转色期提前,并增加了果实番茄红素含量。在授粉后10 d,只有ABA、MnSO₄处理可检测到西瓜果实中含有番茄红素;授粉后17 d各处理均可检测到番茄红素,授粉后17~24 d番茄红素积累速度最快;授粉后38 d时西瓜果实番茄红素含量最高,MnSO₄、ABA、MT处理番茄红素含量分别为90.78,82.24和82.13 μg/g,且均显著高于清水对照（65.00 μg/g）。外源物质对西瓜果实番茄红素含量的影响受番茄红素合成代谢酶基因表达差异的调控,其中ABA处理会引起番茄红素代谢酶基因LCYB1、LCYB2、LCYE在多个时期下调表达,MnSO₄处理会引起西瓜GGPS1、GGPS2、PSY1、PSY2、ZDS番茄红素合成基因在多数时期上调表达,MT处理主要引起NCED1、NCED7基因大幅下调表达。【结论】叶面喷施MnSO₄、ABA、MT会加快西瓜果实番茄红素的积累,其中ABA处理主要通过降低番茄红素转化速率来实现西瓜番茄红素的积累,MnSO₄处理主要通过提高番茄红素合成速率使番茄红素含量增加,MT处理主要通过NCED基因的低表达降低类胡萝卜素的分解速率,从而使番茄红素含量增加。     

番茄GGPS2基因的克隆与表达载体的构建

牻牛儿基牻牛儿焦磷酸合成酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPS)在牻牛儿基牻牛儿焦磷酸合成、植物代谢和生长发育中具有重要作用.采用RT-PCR的方法,从番茄品种Solanum lycopersicon L.cv.Ailsa Craig成熟果实中扩增出GGPS2基因,分别构成了该基因的原核与植物表达载体.     

辣椒红素相关研究进展

辣椒红素是类胡萝卜素生物合成途径的代谢终产物,在成熟红辣椒中含量较高。其具有较高的医学、食用等价值。影响辣椒红素的合成和稳定性有多方面因素,对辣椒红素实现高效提取,并延长其保存时间对辣椒行业意义重大。本文对影响辣椒红素合成和稳定性的因素及其高效提取方法进行综述,旨在为辣椒红素的精深加工提供参考。     

日本百脉根牻牛儿基牻牛儿基氢化酶的电子克隆及进化分析

根据物种间同源基因相对保守的特点,利用生物信息学的方法,以拟南芥牻牛儿基牻牛儿基氯化酶（GGH）基因cDNA序列为信息探针,搜索GenRank中的HTGs数据库,找到一个与之高度匹配的日本百脉根基因组DNA序列LJT46M09,用GENSCAN软件分析该序列得到一个包含2个外显子和1个内含子的基因。以此基因序列BLAST检索GenBank中的est-others数据库获得了同源的EST片段。进行EST拼接后得到该基因的cDNA序列,GenBank登录号为DQ013361,由1389bp核苷酸组成,具有完整的开放阅读框架（ORF）,推测编码蛋白为462个氨基酸。推导的氨基酸序列与大豆、截形苜蓿、烟草、拟南芥、小麦、水稻的牻牛儿基牻牛儿基氢化酶基因氨基酸序列的一致率分别为91％、89％、84％、81％、73％、74％。访基因与叶绿素等的生物合成有关。     

植物维生素E生物合成及代谢工程研究进展

维生素E是人体必需的营养物质,在生物体中具有重要的代谢作用和抗氧化功能。绿色植物是人类和动物维生素E的主要来源。综述了近年来植物维生素E的生物合成途径,参与维生素E生物合成的牻牛儿基牻牛儿基二磷酸还原酶、对羟苯基丙酮酸双加氧酶、尿黑酸植基转移酶、2-甲基-6-植基苯醌甲基转移酶、生育酚环化酶、γ-生育酚甲基转移酶、植醇激酶等相关酶基因克隆及代谢调控的研究进展,并对未来研究方向进行了展望。     

辣椒 CMB1 基因克隆与表达分析

【目的】CMB1 基因在植物的花序结构和果实成熟调控中发挥重要作用，但有关辣椒 CMB1 基因的功能和调控机制鲜有报道，因此研究辣椒中调控类胡萝卜素合成相关的转录因子及 CMB1 基因在辣椒中的作用，为辣椒选育提供参考。【方法】以皱皮红、皱皮黄两种辣椒果实为试验材料，利用同源序列法克隆 CMB1的编码序列并对其进行生物学信息分析，通过实时荧光定量 PCR 技术分析 CMB1 在红色与黄色辣椒果实中不同发育时期（绿熟期、转色期、完熟期）的表达模式。【结果】皱皮红与皱皮黄辣椒的 CMB1 基因 ORF 长度均为732 bp，可编码 243 个氨基酸残基。序列比对发现，皱皮红 CMB1 碱基序列的第 11 个位点发生突变，G 突变为T，导致氨基酸序列由 G（甘氨酸）突变为 V（缬氨酸）。生物信息学分析显示，皱皮红 CMB1 编码蛋白的分子质量为 20 923.21，理论等电点为 5.59，不稳定系数为 57.28，亲水性总平均值（重力）指数为 -1.001；皱皮黄CMB1 编码蛋白的分子质量为 27 958.47，理论等电点为 7.10，不稳定系数为 53.54，亲水性总平均值（重力）指数为 -0.809。皱皮红和皱皮黄的 CMB1 均为不稳定的疏水蛋白，含有 38 个磷酸化位点，无跨膜结构和信号肽，具有典型的 MADS-box 结构域和 K-box 结构域。进化分析结果发现，辣椒 CMB1 与茄科的亲缘关系最近，与豆科亲缘关系最远。荧光定量结果显示，CMB1 在辣椒果实绿熟期、转色期、完熟期 3 个时期的表达量依次递增，且 3 个时期 CMB1 的表达量在皱皮红中均显著高于皱皮黄。【结论】辣椒 CMB1 是 MADS-box 家族的成员，为不稳定的疏水蛋白，在辣椒果实中的表达量与辣椒中类胡萝卜素的积累趋势相似，推测 CMB1 主要参与调控辣椒红素等类胡萝卜素的合成。     

八氢番茄红素脱氢酶基因超表达载体的构建及表达鉴定

八氢番茄红素脱氢酶(PDS)是植物类胡萝卜素生物合成途径中促进番茄红素合成的关键酶,根据番茄中该酶的编码基因序列设计一对特异引物,通过RT-PCR在番茄中扩增出一个约1 900 bp的全长cDNA片段。对这个全长片段构建了超表达载体,酶切检测表明该片段已插入植物表达载体。采用农杆菌介导的方法转化番茄获得10株转基因植株,PCR检测表明外源基因已导入番茄基因组中。转基因番茄果实的番茄红素含量分析结果表明,转基因后代株系番茄红素平均含量比对照增加了1.4倍,PDS编码基因的超表达有效促进了番茄果实中番茄红素的合成和积累。     

朝天椒辣椒素生物合成途径基因对茉莉酸的响应

为了探索茉莉酸(JA)对辣椒素生物合成途径基因表达的调控作用,该研究利用100μmol/L的JA处理朝天椒果实0、4、12、24和48h后,利用荧光定量PCR检测辣椒素合成途径基因mRNA表达变化,并用高效液相色谱测定处理0、1、3、6、10和15 d后果实辣椒素含量的变化.结果表明,JA可以不同程度地促进朝天椒中pal、C4h、Comt、4Cl、Hct、Pamt、Bcat、FatA和pun1基因的mRNA表达,进而促进辣椒素的合成.     

番茄果实中类胡萝卜素的合成及其调控

由于代谢途径中的某些关键酶丧失活性,番茄中类胡萝卜素的成分发生变化,产生出色彩斑斓的各种突变体,为研究类胡萝卜素的合成过程和调控机理提供了良好的材料基础。研究表明,番茄发育过程中对基因转录水平进行的调控是决定类胡萝卜素构成和含量的主要手段,但转录后调控和产物反馈抑制也不容忽视。随着越来越多的类胡萝卜素基因被分离、鉴定,通过基因修饰可以按照人们的需求生产特定的类胡萝卜素。     

辣椒新品种比较研究

为筛选适宜在荆州地区种植的优质高产、抗逆性强并受市场欢迎的辣椒(Capsicum annuum L.)新品种,对尖椒、泡椒两个类型共15个辣椒品种进行了栽培比较试验,并应用模糊数学评价法从物候期、熟性、抗病性、果实品质与产量等主要性状上进行了综合评价.结果表明,中优6号、大椒1号、中优4号和正邦4号的熟性早、抗病性强、果实商品性状优良、丰产性好,综合评判指数高,优于当前荆州市栽培面积较大的辣椒品种,具有推广应用价值.     

甜椒L 3应对辣椒轻斑驳病毒及中椒系列新品种的选育

辣（甜）椒是我国栽培面积最大的蔬菜作物,年播种面积约2.2×10⁶ hm²,其中甜椒约5×10⁵hm²。生产上传统病害如疫病、病毒病等依然严峻,近年来辣椒轻斑驳病毒（PMMoV,烟草花叶病毒属）等新型流行病害爆发,严重制约甜椒生产;同时,消费者对品种的品质、多样性提出更高要求。笔者课题组先后从国内外引进甜（辣）椒种质资源1 400余份,通过鉴定、评价,筛选出具有抗病毒病、白粉病和果大、皮薄、光泽度好、品质优等优良性状的种质资源120余份。构建了与抗TMV（L³、L⁴）、抗番茄斑点萎蔫病毒TSWV（Tsw）等重要性状紧密连锁的分子标记,辅助育种准确率达90%以上。通过常规育种技术和分子标记相结合,创制出含有抗PMMoV（P_0,1,2）L³,且兼具抗TMV、ToMV、PMMoV（P_0,1,2）、CMV和疫病,果大、果实均一度高、光泽度好等综合性状优良、配合力高的甜椒骨干亲本‘0516’,以其为骨干亲本,培育出4个新一代优质、多抗、适应不同生态区的新品种‘中椒105号’‘中椒106号’‘中椒107号’‘中椒108号’。上述系列新品种含有L ³,抗TMV、PMMoV（P_0,1,2),兼抗CMV和疫病;果实形状大小、色泽、整齐度等商品品质,Vc等营养品质显著提高。     

辣椒种质资源比较试验

比较了从不同地区收集的62 份辣椒资源在湛江地区的表现,对主要性状指标单果重、果形、果色、口感、表皮特征、株高、始花节位、单株产量、分枝数和结果期进行了分析。结合田间抗病表现,筛选出产量较高、表型好、抗病的辣椒资源5 份,可直接用于生产或新品种选育。     

设施栽培辣椒果实品质及形态变化规律的研究

为研究冬春反季节设施栽培辣椒果实绿熟到转色阶段的品质及形态指标在发育过程中的变化规律,以4个辣椒品种和2个甜椒品种为研究对象,对授粉后果实不同生长发育阶段辣椒果实单果重、果长、果肩宽等形态指标及可溶性糖含量和维生素C等品质指标进行检测分析。结果表明,辣椒授粉后7~27 d为辣椒果实快速增长期,辣椒果实开花后37~42 d为最佳采收期,此时水分含量较高,维生素C、可溶性糖和可溶性固形物含量及单果重基本都达到了整个生长发育阶段的峰值。相关性分析表明,果实形态指标与单果重均呈显著正相关关系;维生素C含量、果实可溶性固形物含量、可溶性总糖含量与单果重及大部分果实形态指标均呈显著正相关关系,但与果实含水量均呈极显著负相关关系;可溶性固形物含量与维生素C含量、可溶性糖含量均呈极显著正相关关系。     

观赏植物类胡萝卜素多样性及调控花色研究进展

文章列举了自然界中常见的类胡萝卜素的种类、结构与颜色,并着眼于类胡萝卜素为主要色素成分的观赏植物,分析了不同观赏植物物种、同一物种不同颜色品种之间花瓣中类胡萝卜素在成分与含量上的差异,讨论了花色差异与类胡萝卜素组分之间的关系,从中找到一定规律。笔者进一步从基因水平上分析了观赏植物类胡萝卜素生物合成途径相关基因及转录因子的上调或下调表达对花色的影响,总结了通过基因工程调控类胡萝卜素的合成与分解代谢从而改变观赏植物花色的实际案例,为将来利用分子生物学技术准确、定向地改变植物花色、培育较高观赏价值的花卉品种提供了思路。     

涝渍胁迫下辣椒的生理特性

在土培条件下采用模拟涝渍胁迫的方法,对8个辣椒(Capsicum annum L.)品种在涝渍胁迫期间和随后恢复过程中的叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和抗氧化酶活性及胁迫后的形态特征进行了研究和观察。结果表明,涝渍胁迫下,8个辣椒品种叶绿素含量均降低,而可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先升后降趋势。另外,辣椒叶片外观形态结果表明,湘妹籽008的耐涝性最强,河西牛角椒和新一代中华红的耐涝性最差,而早星、红玫瑰、红贵404、博辣五号、新尖椒四号的耐涝性中等。     

贵州加工辣椒品种的品质形成规律

研究了贵州4个地方辣椒品种(遵义-1,遵义-2,绥阳辣椒,党武辣椒)和湘研-8辣椒品种的品质形成规律。结果表明:4个贵州地方辣椒品种的单果重和单果体积明显小于湘研-8;辣椒品种不同部位的干物质和VC含量在整个果实发育期间呈上升趋势。党武地方辣椒品种的果肉VC含量高于其他品种,遵义-1辣椒的可溶性糖含量为12.02%,高于其他品种。