两种彩色马铃薯品种花色苷成分分析及其总抗氧化活性的比较研究

采用高效液相色谱法测定了"黑美人"与"红宝石"马铃薯表皮和薯肉中花青素的种类和含量,并采用DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基清除法,研究两种马铃薯表皮和薯肉中总花青素的总抗氧化活性。结果表明,在"黑美人"、"红宝石"马铃薯表皮和块茎中检测到飞燕草色素、矢车菊色素、矮牵牛色素、天竺葵色素、芍药色素和锦葵色素6种花青素。"黑美人"马铃薯表皮与薯肉中的主要花青素为矮牵牛色素,含量分别为(165.47±2.01)mg/100 g、(26.71±1.21)mg/100 g;"红宝石"马铃薯表皮与薯肉中的主要花青素为天竺葵色素,含量分别为(147.13±2.04)mg/100 g、(25.44±0.21)mg/100 g;主要花青素含量的不同,导致马铃薯表皮和薯肉呈现不同的颜色,天竺葵色素使"红宝石"马铃薯呈现红色,而矮牵牛色素使"黑美人"马铃薯呈现紫色;表皮中的花青素含量显著高于薯肉部位,大约是薯肉中的5倍,可能的原因是花青素最先在表皮积累,然后渗透至薯肉中。另外,"黑美人"马铃薯源的花青素总抗氧化活性略高于"红宝石"马铃薯源花青素,但二者差异不显著,与花青素含量的差异变化不一致,分析原因可能是天竺葵色素的抗氧化能力要强于矮牵牛色素。     

彩色马铃薯中miR858表达及其花青素含量变化分析

microRNA是植物体内普遍存在的非编码小RNA,广泛参与植物生长发育、代谢调节及多种逆境胁迫响应。研究表明miR858可能是参与植物花青素合成调控的miRNA之一,但其在彩色马铃薯中调控花青素的研究尚未见有报道。本研究对彩色马铃薯不同部位中miR858的表达情况进行研究,同时对其花青素进行测定,以明确miR858与花青素合成间的调控关系。结果表明miR858在3个彩色马铃薯品种不同组织中均有表达,但不同组织的花青素含量与miR858的表达存在品种差异性,其中紫色马铃薯品种‘黑金刚’、‘华颂66号’中miR858的表达情况和花青素的含量呈正相关,红色马铃薯品种‘红美’miR858的表达情况和花青素的含量呈负相关,这可能是马铃薯的品种特异性决定了其花青素调控中基因表达的差异性。     

马铃薯储藏期花青素变化及合成相关基因表达分析

目前植物花青素合成机理研究深入,但花青素降解机制及组分变化研究鲜少。储藏过程对彩色马铃薯品质影响较大,然而关于储藏期间马铃薯块茎中花青素含量及组分变化的规律及机制研究尚不完全清楚。本试验测定了不同储藏期间的2种彩色马铃薯的花青素含量、组分,还原糖含量。同时,利用qRT-RCR对花青素代谢相关基因(StPAL、StC4H、St4CL、StF3’H、StDFR、StUFGT、StF3’5’H、StAN1和StbHLH1)表达量进行分析。结果表明,随着储藏时间延长,花青素的总含量下降,主要组分减少,所有基因表达量均降低(黑金刚中StDFR例外),变化规律与花青素的降解规律基本一致;还原糖储藏期间缓慢升高可能影响花青素变化。本试验研究结果对彩色马铃薯储藏期间花青素含量的保持具有指导意义,可为彩色马铃薯品种的选育及资源的合理利用提供理论参考。     

双色鸳鸯美人蕉中花青素合成关键基因的克隆与表达分析

本研究以双色鸳鸯美人蕉为试材,采用RT-PCR技术扩增查尔酮合成酶基因(CHS)及二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)序列,并利用RT-q PCR技术检测CHS、DFR及查尔酮异构酶基因(CHI)在双色鸳鸯美人蕉同一朵花不同颜色部位、不同发育时期的表达差异以及在不同花色美人蕉中的表达特性。结果显示:通过扩增分别获得了549 bp的CHS基因片段及570 bp的DFR基因片段,与红掌、百合等相应基因的同源性达70%~95%。基因表达分析表明,CHS及DFR在红色花瓣中的表达量高于黄色花瓣,CHI在黄色花瓣中的表达量高于红色花瓣;CHS与CHI在红色花瓣中随着发育表达量逐渐增大,在黄色花瓣随发育表达量呈先增加后减少的趋势;DFR在红色及黄色花瓣的发育后期表达量逐渐增大;在不同花色美人蕉花瓣中,这三个基因的表达模式各不相同。     

红掌‘Arizona’佛焰苞颜色部分突变的原因初探

本研究以红掌红色品种‘Arizona’的一个有一半面积发生颜色由深红色突变为橙红色的佛焰苞为材料,将突变部位与正常部位对比,利用英国皇家园艺学会比色卡(RHSCC)和分光色差计比较了颜色差异,采用高效液相色谱(HPLC)分析了类黄酮色素的组成和含量变化,并通过实时荧光定量PCR分析了花青素合成途径关键酶基因的相对表达量变化。结果显示:与正常部位相比,突变部位的颜色变浅,彩度提高,偏向橙-红色;花青素苷组成由3个变为2个,以天竺葵素3-芸香糖苷为主(相对含量96.31%),未检测到芍药花素3-芸香糖苷,总花青素苷含量明显降低;黄酮苷和黄酮醇苷的组成未见变化,但总含量有所下降;关键酶基因除CHS略有上调外,F3H、DFR、ANS和F3'H表达量均发生不同程度的下调,其中ANS表达下调幅度最大,不到正常部位的1/7。研究结果表明‘Arizona’佛焰苞颜色突变是由于花青素合成关键酶基因表达量下调,使花青素苷组成发生变化,总含量降低,进而引起颜色变化。研究结果可为阐明红掌佛焰苞颜色调控的分子机制以及利用基因工程技术改良红掌佛焰苞颜色提供依据。     

不同光质条件下紫色芹菜花青素响应机理分析

光质是影响植物花青素合成的重要环境因子,为了分析光质对紫色芹菜中花青素积累及其合成基因的响应机理,以紫色芹菜为材料,测定了不同光质处理紫色芹菜叶柄花青素含量,并利用实时荧光定量PCR方法测定了9个花青素合成相关基因在叶柄中的表达水平。研究结果表明,蓝光处理下芹菜叶柄的花青素含量是对照的1.23倍。AgPAL、AgC4H、AgCHS、AgCHI、AgF3H、AgF3'H、AgDFR、AgANS和Ag3GT等基因在蓝光条件下表达量均显著高于其他光质条件,这些基因的表达与叶柄花青素含量的变化相似且高度正相关。本研究结果为后续在设施条件下生产并开发富含花青素的紫色芹菜提供理论参考。     

扁豆荚皮中花青素合成的转录组分析

扁豆在中国广泛栽培,紫色扁豆品种的豆荚中的花青素含量高于绿色品种,但扁豆中花青素合成的调控机制尚待研究。鉴于扁豆基因组测序工作尚未完成,为了解析扁豆花青素合成的调控机制,本研究利用Illumina转录组测序技术,获得了假定Unigene 94982个。与紫色扁豆相比,绿色品种的荚皮中上调Unigene1065个,下调3086个。通过GO、KEGG基因富集分析以及20个表达差异最大的Unigene功能预测,可以发现,绿色扁豆品种抗锈病能力较强,可能与抗氧化能力、氧化还原反应、40S核糖体小亚基(与翻译有关)蛋白高于紫色品种有关,而扁豆豆荚颜色由紫变绿的原因与生长素类AUX蛋白、类衰老特定的半胱氨酸蛋白酶等编码基因的表达水平下调有关。本研究将为解析扁豆花青素合成的调控机制提供借鉴。     

紫芽茶树类黄酮生物合成关键酶基因表达与总儿茶素、花青素含量相关性分析

儿茶素类化合物与花青素均由类黄酮代谢途径合成,紫芽茶中富含花青素。为探明紫芽茶树中类黄酮生物合成代谢流的情况,本试验以来源于湄潭苔茶后代的1株紫色芽叶茶树和1株绿色芽叶茶树为材料,测定芽下第一叶、第二叶和第三叶的叶色、儿茶素类组分和花青素总量,分析了类黄酮生物合成相关的基因表达情况及基因表达量同总儿茶素、花青素累积量之间的相关性。结果表明,紫芽茶树中各叶位中花青素含量均显著高于对照绿芽茶树,而儿茶素类总量却低于对照;类黄酮生物合成关键酶(PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、ANR1、ANR2、F3¢H和F3’5’H)基因均呈现上调趋势。紫色芽叶中的总儿茶素与花青素,同各相关基因(LAR除外)表达水平的相关性都较高,且二者相关系数差异不大。绿色芽叶中的总儿茶素与各基因(LAR、F3’H除外)表达的相关系数,明显高于花青素同各基因表达的相关系数。     

紫色马铃薯醋饮料的配方及稳定剂的优化

以紫色马铃薯为原料制得紫色马铃薯醋饮料,以感官评定为指标,对紫色马铃薯醋饮料配方进行优化,以离心沉淀率为指标对其稳定剂进行优化。结果显示,优化后的紫色马铃薯醋饮料的配方中各物质添加量为醋15%,木糖醇10%,蜂蜜1.8%;稳定剂添加量为羧甲基纤维素钠(CMC)0.1%,黄原胶0.02%,海藻酸钠0.12%。在加工过程中对紫色马铃薯中花青素进行追踪,产品中花青素含量保持在70.95 mg/100 g。     

新型紫色大白菜15NG28后代的鉴别及其转录组分析

为拓宽新的紫色材料资源,选育出属于中国的紫色大白菜品种,以新型紫色材料15NG28及其杂交F1、回交一代BC1F1、自交后代等为材料,研究其植物学性状、叶片的花青苷分布、基因组倍性和染色体数、基于转录组测序的差异表达基因等。结果表明,紫色材料15NG28与大白菜可以进行常规杂交,并获得F1种子,F1植株叶片颜色表现为紫色和绿色2类。在幼苗期和成株期,15NG28与紫色F1植株子叶和真叶的正反面、叶脉均表现为紫色,紫色F1叶柄正反面也表现为深紫色,但15NG28叶柄的正面为紫色,反面为绿色。同时,F1植株的基因组倍性和染色体数也不同,倍性表现为3n、4n和6n等,染色体数为24,28,36条等。其中16M-170-21叶片性状偏向于芥菜型,自交结实性好,自交后代植株表现出差异明显的性状,而16M-170-22叶片性状偏向于白菜型,在其BC1F1中31株全部表现为白菜性状,紫色与绿色植株的分离比例为14∶17,且14株紫色植株的自交结实性状好。紫色与绿色植株转录组测序结果表明,紫色植株的类黄酮、黄酮、黄酮醇和花青素合成途径的12个基因表达量均明显上调,其中2个结构基因无色花青素双加氧酶Bra013652(LDOX)和二氢黄酮醇还原酶Bra027457(DFR)表达量在紫色植株中最高,该结论不同于在紫色白菜中已报道的R2R3-MYB转录因子c3563g1i2。因此,初步认为15NG28及其后代可能为新的紫色大白菜资源,15NG28可能来源于芥菜。     

高产兼用型甘薯新品种苏渝303

苏渝 30 3(渝苏 30 3)系江苏省农科院粮作所与重庆市甘薯研究中心合作于 1991年从宁 B5 8- 5×苏薯 1号的杂交组合后代中选育而成的优良淀粉加工及饲用甘薯新品种。 1997年以来分别通过了四川省、重庆市、江苏省和江西省的农作物品种审定。主要特征特性　顶叶绿边缘带褐色 ,叶片心脏形 ,叶柄绿带紫色 ,蔓绿带紫色 ,长蔓型 ;单株分枝数7～ 8个 ,单株结薯数 3～ 4个 ,薯型下膨纺锤形 ,薯皮红色 ,薯肉淡黄色 ,结薯整齐 ,商品薯率高。育苗试验表明 ,该品种萌芽性好 ,出苗量较多 ,薯苗粗壮 ,百株苗重为 831g,比徐薯 18高 10 .1% ;栽后发根还苗快…     

花椰菜花球中花青素合成相关基因RT-qPCR内参基因的筛选

花椰菜收获过程中花球变紫的现象与花青素含量密切相关,目前针对花椰菜花球里花青素合成途径中相关基因表达分析的内参基因尚未报道。本研究以花椰菜始终不变紫色的白色花球组织和变紫花球中的未变紫、浅紫和深紫花球组织为研究材料,采用RT-qPCR技术测定了6个候选内参基因在不同颜色花椰菜花球组织中的表达水平,用ΔCt法以及GeNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder软件分析候选内参基因的稳定性。结果表明：花椰菜不同颜色花球组织中,6个候选内参基因的稳定性综合排名为SKIP16>ACT>PP2A>TUB>UBQ>EF1α。SKIP16基因综合稳定性排名第一,其次是ACT基因,均适合作为花椰菜花球组织中花青素合成途径相关基因研究的理想内参基因;geNorm软件通过计算配对变异值分析最适内参基因组合的数量为2个,综合选用SKIP16和ACT基因。本研究结果可作为分析花椰菜花球花青素合成途径中相关基因准确测定的参考依据。     

食用型紫色甘薯桂紫薇薯1号的选育及栽培技术

桂紫薇薯1号是广西壮族自治区农业科学院玉米研究所选育的食用型紫色甘薯新品种,2014年通过广西区农作物品种审定委员会审定,2016年通过国家甘薯品种鉴定委员会鉴定.该品种鲜薯产量较高,干物率高,食味较好,鲜薯花青素含量较高(达10.68 mg/100 g),薯形纺锤形,薯皮鲜紫色,颜色亮丽,薯肉浅紫带白,适宜作为鲜食型品种在生产上应用.     

影响葡萄果皮颜色的MYB类转录因子的研究进展

在葡萄品种中,果皮颜色从白色到黑色存在广泛的差异,花青素苷的合成和积累是形成果皮颜色的直接原因,MYB类转录因子是调控花青素苷合成的一类重要的转录因子。为了进一步探究不同种果皮颜色同MYB转录因子之间的关系,本研究列出了花青素的结构和种类以及花青素苷生物合成途径,归纳了葡萄色泽与花青素苷的关系,列举了调控植物花青素苷合成的相关基因的功能,并着重分析了葡萄MYB类转录因子在花青素苷合成过程中的功能,以期为今后改良葡萄果皮颜色提供指导。     

利用可视化标记建立Cre-loxP介导的抗生素删除载体系统并应用于玉米转基因研究

本研究通过Cre-loxP系统,构建了Kan基因的删除载体系统,利用花青素合成途径中转录因子的表达指示删除的效果。首先,利用两次PCR方法对pGreen载体进行改造,在卡那霉素抗性(Kan)基因的两侧加入两个同向的loxP位点,在多克隆位点前插入5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸(EPSP)合酶的表达框作为筛选标记基因,命名为pBAC823。在此载体基础上,构建了两个植物表达载体,组成一个抗生素可删除的载体系统。其一是在pBAC823载体Kan基因的一侧加入花青素合成途径中两个转录因子bi基因和cl基因的表达框,命名为pBAC9008。该载体可以作为基础植物表达载体,用于表达目的基因。其二是含Cre酶基因表达框的植物表达载体。将hsp70启动子驱动的cre基因的表达框插入pBAC823载体Kan基因的一侧,并将玉米花青素基因合成途径中转录因子bi和cl的表达框插入多克隆位点,命名为pBAC9009,此载体作为一个删除载体,单独转化植物,之后可以通过杂交方法删除目的基因表达载体中两个loxP位点之间的Kan基因片段。将上述载体转化玉米幼胚,得到T0代转基因玉米的种子,其中部分籽粒为紫色,分子检测结果表明紫色籽粒有花青素基因的插入,验证了花青素合成基因作为可视化标记的可靠性。本研究采用了可视化标记跟踪外源基因的表达和抗生素抗性基因的删除,不仅大大降低了外源基因的检测成本,为转基因食品安全提供技术保证,在转基因研究中具有重要的意义。     

青海高原彩色马铃薯选育试验初报

为了改善马铃薯种植结构,丰富市场,满足人民群众多种需求,开展了特色马铃薯新品种培育研究。采用‘青薯168’（红皮黄肉）和‘黑美人’（紫皮紫肉）2种特色马铃薯做亲本,通过有性杂交,创造出具有农艺性状突出,生长势好、抗病性强的一批彩色马铃薯新类型。彩色薯有红皮红肉、红皮白肉、红皮紫肉、紫皮紫肉、紫皮黄肉等多种类型。经过综合筛选,从中选择了ml-08-1-53等11个品系进行产量对比试验。通过试验,彩色薯中比第一对照‘青薯2号’增产的品系有7个,增产32.3%~64.7%;比第二对照‘黑美人’增产的品系有7个,增产153.9%~216.1%。     

冬种马铃薯优质高产栽培技术

南阳镇是福建省上杭县人口第一大镇,耕地面积1906.1公顷。2011年冬种面积394.2公顷,其中马铃薯种植面积72.5公顷,总产量1494.25吨。2012年罗坊、黄坑南岭等8个行政村冬种马铃薯57公顷。现将冬种马铃薯优质高产栽培技术介绍如下:一、选种催芽,适时播种选用适宜本地种植、丰产性好的菜用新良种中薯3号(薯皮光滑、黄色,薯肉黄色)、中薯7号(皮光滑、淡黄,肉乳白)、闽薯1号(薯皮光滑、黄色,薯肉淡黄色)和丰产性好、干物质率高、还原糖含量低、薯形圆形、适     

栽培因子调控马铃薯、甘薯等作物花青素合成研究进展

紫色马铃薯、紫色甘薯等紫色作物富含天然抗氧化活性物质——花青素而受到消费者的青睐。为推动紫色马铃薯、紫色甘薯的进一步发展,本研究收集了部分有关马铃薯、甘薯等作物花青素合成和积累的研究报道和数据,对施肥（氮肥、磷肥、钾肥、硒肥、有机肥、复合肥）、种植技术（密度、收获期、覆盖方式、遮荫、海拔高度）、外源物质（糖类、激素类、生根粉）等栽培因子调控马铃薯、甘薯等作物地下部块茎、块根中花青素合成进行了分析,并探讨了其研究方向,为紫色马铃薯、紫色甘薯花青色合成的深入研究提供借鉴。     

6个紫色马铃薯品种在遵义地区综合品质分析与评价

为丰富遵义地区紫色蔬菜种质资源,从全国各地引种6个具有代表性的紫色马铃薯品种,对其外观性状(单薯重、薯块形状、表皮颜色、薯肉颜色)和营养指标(花青素含量、可溶性糖含量、淀粉含量和可溶性蛋白含量)进行综合测定与分析,并运用SPSS统计分析软件对各营养指标进行相关性分析(p<0.05)。结果表明,马铃薯块茎平均单重依次为:云斯特>七彩>黑金刚>黑美人>乌洋芋>高原红;花青素含量表现为:黑美人>黑金刚>高原红>云斯特>乌洋芋>七彩;可溶性糖含量表现为:黑金刚>黑美人>高原红>云斯特>乌洋芋>七彩;淀粉含量表现为:黑金刚>黑美人>乌洋芋>云斯特高原红>七彩;可溶性蛋白含量表现为:黑金刚>黑美人>乌洋芋>云斯特>高原红>七彩。综合比较,黑金刚和黑美人两个品种的综合表现较为优良,具有一定的推广价值,下一步可根据生产的实际情况开展品种示范种植试验,进一步丰富遵义地区紫色蔬菜资源。     

旱稻、高粱属间杂交紫色性状遗传分析

以旱稻品种远FH 2_1(O.sativa)为母本,高粱(S.bicolor)品种沈农133为父本,进行属间远缘杂交,F1出现双亲没有的紫色芒子、紫色柱头新性状,F5出现紫色单株。对田间F2群体452株调查,芒色的分离比例白色∶有色(紫色-红色)为109∶343,该性状受来自父、母本2对互作基因隐性上位基因控制,χ2检验结果符合12∶4分离比例。但根据色泽由紫-红,表明色素性状除受主效基因控制外,尚有修饰基因存在。柱头颜色分离比例白色∶紫色为260∶192,χ2检验结果符合9∶7分离比例。柱头颜色无中间过渡色,只表现紫色和白色2种颜色,受来自父、母本2对互补基因控制。