辣椒的辣味遗传控制与辣椒素生物合成研究进展

 辣椒的辣味源于其果实胎座中合成的辣椒素和二氢辣椒素等生物碱类物质。就辣椒辣味的 遗传特征,影响因素,辣椒素类物质生物合成途径及相关基因进化,辣味性状QTL 定位,Pun1 和pAMT 基因分子标记辅助选择进行了综述。     

《中国蔬菜》2012·22 学术论文导读

辣椒素类物质生物合成途径及其相关基因研究进展吴智明等(仲恺农业工程学院园艺园林学院,广东广州510225;华南农业大学园艺学院,广东广州510642)—《中国蔬菜》2012(22)辣椒素类物质是辣椒果实胎座中产生的特异辣味代谢产物的总称。辣椒素类物质在辣椒果实中的生物合成主要有两条途径:以苯丙氨酸为前体的苯丙烷途径和以缬氨酸或亮氨酸为前体的支链脂肪酸     

辣椒果实中辣椒素的测定

辣椒是四川人民喜爱的蔬菜,也是出口的重要产品之一。成熟的辣椒果实呈鲜红色,作调味品时增加色香味,促进食欲,除鲜食外,还可加工罐藏。辣椒的辣味程度取决于其中辣椒素的含量,辣椒素的化学名称是N- (三甲氧基-4-羟苄基)8-甲基壬-反6-稀酰胺,它溶于醇、醚、四氯化碳等有机溶剂,几乎不溶于水。 辣椒素不同提取剂的比较 我们采用成都“辣椒油脂分析方法”,[1]广州“辣椒油脂中辣椒素含量”[2],墨西哥“辣椒果实中辣椒素含量测定的新方法”[3]参考日本“辣味成份的定量”[4]和成都“辣椒油脂分析方法”,对辣椒样品的处理改用不同溶剂和不同容…     

不同栽培条件下辣椒果实辣椒素含量的分析与QTL定位

利用辣味辣椒Perennial(Capsicum annuum)和无辣味辣椒83-58种内重组自交系群体构建的辣椒种内遗传图谱,以温室和露地栽培条件下无辣味辣椒77013A与重组自交系群体各株系杂交F1果实的辣椒素和二氢辣椒素含量作为表型性状进行分析。结果表明,温室和露地栽培条件下辣椒素和二氢辣椒素的含量和比值差异明显。对露地和温室栽培条件下辣椒果实辣椒素和二氢辣椒素含量、总和及其比值进行了QTL定位,共获得16个关于辣椒素和二氢辣椒素含量的QTL位点,分布在辣椒第2、4、12号染色体上,2号染色体上同时控制辣椒素、二氢辣椒素、二者比值和辣椒素总量的主效QTL位点cap2.1、dhp2.1、C/D2.1和(C+D)2.1,均在露地和温室被检测到,其LOD值大于5.0,贡献率为20.2%~76.6%,侧翼标记均为BD76366和Pun1,12号染色体上调控辣椒素总量的微效QTL也在温室和露地同时被检测到,其他QTL位点未在两种环境下同时定位到。     

分子标记辅助选择在含辣椒素酯的辣椒新品种选育中的应用

辣椒素酯类物质是辣椒果实中低辣味的辣椒素类似物。其生物活性与辣椒素类物质相似,有抑制脂肪积累和抗氧化等特性。由于辣椒素酯类物质的辣味低,与辣椒素相比更易于制作食品添加剂。但是辣椒素酯类物质有水不稳定和热不稳定性,其含量随果实的成熟而逐渐降低。所以,含有辣椒素酯的果实适合在成熟之前鲜食。以前的遗传研究表明p-AMT和Pun1两个基因控制辣椒素酯的合成,这两个基因分别表示为A、B。基因型为aa BB和aa Bb的植株果实中含辣椒素酯,辣味较低。本研究在杂交育种中利用p-AMT和Pun1基因的DNA标记选育了一个含有辣椒素酯类物质的辣椒新品种。Murasaki(AAbb)和CH-19 Sweet(aa BB)杂交后代的基因型都用DNA标记进行了鉴定。p-AMT基因型利用d CAPS标记鉴定,Pun1基因型用SCAR标记鉴定。分析杂交后代的基因型,筛选出基因型aa BB或者aa Bb的植株并培育出了一个新品种Maru Salad。Maru Salad果实的辣椒素酯含量为700μg/g DW。同时Maru Salad的果实比CH-19 Sweet大,而且适合鲜食。     

华南农业大学园艺学院在辣椒素类物质生物合成领域取得新进展

正辣椒(Capsicum annuum L.)是我国重要的蔬菜和调料作物,2019年我国辣椒种植面积达200万hm2(3 000万亩),产量超过4 000万t,辣椒及其相关制品年产值近900亿。辣椒素及其类似物简称辣椒素类物质,是辣椒属植物特有的一类次生代谢产物,赋予辣椒果实辣味,帮助其抵抗哺乳动物和病原菌危害果实和种子。辣椒素类物质同时在医药、化工、食品和军事等领域具有重要的经济和应用价值,每千克纯辣椒素(类物质)价值高达数万元。     

《中国蔬菜》2012·22学术论文导读

辣椒素类物质生物合成途径及其相关基因研究进展 吴智明等（仲恺农业工程学院园艺园林学院,广东广州510225;华南农业大学园艺学院,广东广州510642）—《中国蔬菜》2012（22）辣椒素类物质是辣椒果实胎座中产生的特异辣味代谢产物的总称。辣椒素类物质在辣椒果实中的生物合成主要有两条途径：以苯丙氨酸为前体的苯丙烷途径和以缬氨酸或亮氨酸为前体的支链脂肪酸     

辣椒素类物质生物合成途径及其相关基因研究进展

辣椒素类物质是辣椒果实胎座中产生的特异辣味代谢产物的总称。辣椒素类物质在辣椒果实中的生物合成主要有两条途径：以苯丙氨酸为前体的苯丙烷途径和以缬氨酸或亮氨酸为前体的支链脂肪酸途径。本文综述了近年来国内外学者在辣椒素类物质生物合成过程中的主要酶类基因的克隆、基因表达调控机制研究方面取得的最新进展。     

辣椒的营养功效及早春多层覆盖栽培技术

辣椒属一年或多年生草本植物,果实通常成圆锥形或长圆形,未成熟时呈绿色,成熟后变成鲜红色、黄色或紫色,以红色最为常见。辣椒的果实因果皮含有辣椒素而有辣味,能增进食欲。辣椒果实含有丰富的营养成分,每100克辣椒中含维生素C185毫克、β-胡萝卜素0.73毫克、蛋白质1.6毫克、碳水化合物4.5毫克、钙12毫克、磷40毫克、铁0.8毫克。辣椒中的辣椒素,能增进食欲,还具有消炎及抗氧化作     

干旱胁迫对辣椒果实中辣椒素、二氢辣椒素及VC含量的影响

以湘研5号辣椒为试材,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、中度干旱和正常灌水(对照)3个水分梯度,研究干旱胁迫对辣椒果实中辣椒素、二氢辣椒素和VC含量的影响,同时研究了干旱胁迫后植株叶片光合特性的变化。结果表明:在开花后60d,轻度干旱处理能显著提高辣椒果实中辣椒素和二氢辣椒素的含量,分别比对照提高63.36%和63.03%。在开花后40d和50d,不同程度的干旱胁迫均能显著提高辣椒果实中的VC含量。在开花后60d,轻度干旱处理使辣椒果实中的VC含量达到最高,而中度干旱胁迫下辣椒果实中的VC含量显著低于对照。不同程度的干旱胁迫处理后,辣椒植株的净光合速率均呈现先上升后下降的趋势,并且随着干旱程度的增加而逐渐降低。     

辣椒优质种植措施

正辣椒果实通常呈圆锥形或长圆形,未成熟时呈绿色,成熟后变成鲜红色、绿色或紫色,以红色最为常见。辣椒的果实因果皮含有辣椒素而有辣味,能增进食欲。辣椒也是一种很有刺激性的食物,是很多人的最爱,它的辣味能够刺激我们的食欲,对于温胃驱寒都有很大的功效,对于治疗消化不良有很好的效果。辣椒中维生素C的含量在蔬菜中居第一位。1生长特点辣椒生育初为发芽期,催芽播种后一般5~8天左右出土,15     

湖北省辣椒种质资源的鉴定与评价

收集湖北地方辣椒资源50份,进行了株高、始花节位、采收天数、单果质量、果实VC含量、果实辣椒素含量、果形、辣味、熟性等9个生物学性状指标的测定与分析。结果表明：单果质量总的规律是灯笼形〉锥形〉羊角形〉指形;多数长圆锥形或羊角形辣椒辣味较浓;辣椒品种的生育期就海拔高度而言,海拔越高,生育期越短。通过对株高、始花节数和采收...     

Pun1蛋白的辣椒素合酶活性及其作为辣椒素积累决定因素的证据

背景:辣椒素类物质,包括辣椒素及其类似物,是导致辣椒果实辛辣的原因。尽管辣椒素为人熟知并且每天都会用到,但是对于辣椒素合成途径中的相关基因并不是完全了解。已有研究表明,p AMT和Pun1编码的蛋白分别催化辣椒素合成途径中的第二步和最后一步反应,并且Pun1编码的蛋白具有辣椒素合酶活性。然而,并没有直接的证据证明Pun1具有辣椒素合酶活性。结果:为了证明Pun1蛋白在辣椒素合成中的作用,我们利用大肠杆菌合成了抗Pun1蛋白抗体,利用该抗体拮抗内源的Pun1活性。同时通过病毒介导的基因沉默技术靶定了Pun1的m RNA,以确认抗Pun1抗体的特异性。在Pun1下调表达的胎座组织中,利用该抗体进行western blot,检测到Pun1蛋白的积累减少,同时辣椒素在胎座中的积累量也降低。从胎座组织中分离得到原生质体,在体外进行辣椒素的从头合成,加入抗Pun1抗体之后,辣椒素的合成受到抑制。通过分析不同辣椒品种的p AMT和Pun1的表达,我们发现辣椒素的高水平积累总是伴随着p AMT和Pun1的高水平表达,也就是说这两个基因对辣椒素合成很重要。比较有辣味辣椒和无辣味辣椒的香草基胺(辣椒素合成的前体物质)和辣椒素的积累水平,结果表明:在辛辣味辣椒中香草基胺的含量很低,推测可能是香草基胺合成之后,Pun1把香草基胺快速转化为辣椒素;而在无辣味辣椒中由于缺乏Pun1,香草基胺的含量积累到很高的水平。结论:对辣椒素从头合成途径和抗Pun1抗体进行原生质体试验,证明了Pun1基因及其产物参与了辣椒素的合成。与辣椒素的积累相比较,分析香草基胺的积累过程,揭示了Pun1是辣椒素和香草基胺积累水平的决定因素。     

“日本长胜”辣椒秋季高产高效栽培技术初探

<正>辣椒,又叫番椒、海椒、辣子、辣角、秦椒等,是一种茄科辣椒属植物。辣椒属为1年或多年生草本植物。果实通常呈圆锥形或长圆形,未成熟时呈绿色,成熟后变成鲜红色、黄色或紫色,以红色最为常见。辣椒的果实因果皮含有辣椒素而有辣味,能增进食欲。辣椒中维生素C的含量在蔬菜中居第一位,原产墨西哥,明朝末年传入中国。辣椒是我国各地栽培最广泛     

夏秋茬露地辣椒优质高效种植技术

<正>辣椒为一年或有限多年生草本植物。果实通常呈圆锥形或长圆形,未成熟时呈绿色,成熟后变成鲜红色、绿色或紫色,以红色最为常见。辣椒的果实因果皮含有辣椒素而有辣味,能增进食欲。辣椒中维生素C的含量在蔬菜中居第一位。辣椒对水分条件要求严格,即不耐旱也不耐涝,喜欢比较干爽的空气条件。辣椒对温度的要求介于番茄和茄子之间。种子发     

辣椒设施高产高效栽培技术

<正>辣椒是一种茄科辣椒属植物。果实通常呈圆锥形或长圆形,未成熟时呈绿色,成熟后变成鲜红色、黄色或紫色,以红色最为常见。辣椒因果皮含有辣椒素而有辣味,能增进食欲,辣椒中维生素C的含量在蔬菜中居第一位。杭州萧山区临浦镇有种植辣椒的传统,一般年份     

夏季辣椒栽培技术及产量分析

辣椒属于茄科，辣椒属。一般以果实作为食用部分，辣椒中维生素丙的含量在蔬菜中居第一位，果皮和胎座中含有挥发性的辣椒素，有辣味。能增进食欲。我县夏季种植辣椒以采收红果为主，用于深加工，出口创汇等。本文对夏季辣椒的栽培技术及产量分析，供种植结构调整借鉴。     

光照强度对辣椒果实中辣椒素含量的影响

本研究以田间试验和室内分析相结合的方法,采用两个不同辣度的辣椒品种:湘研4号(中等辣度)和景尖椒3号(高辣度),以三种不同的光照强度处理,就生长期中光照强度对辣椒果实中辣椒素含量的影响进行研究.发现一定条件下,光照强度减弱,会导致辣椒果实中辣椒素含量增多.果实中过氧化物酶活力与辣椒素含量呈一定负相关.     

辣椒MYB基因家族的鉴定及与辣味关系分析

利用生物信息学方法从辣椒全基因组数据库中筛选出172个MYB转录因子，并对其序列特征、染色体定位、进化关系、蛋白质保守基序和基因结构等进行综合分析，同时通过辣椒果实不同发育阶段胎座组织转录组测序筛选与辣味可能相关的MYB基因。结果表明，辣椒MYB有1R、2R（R2R3）、3R、6R等类型，其中R2R3型居多，结构域分析表明其具有典型的W型R2R3保守基序；获取20个motif元件并进行位置分析，发现同一支MYB蛋白具有相似的结构特征；进一步与拟南芥聚类得到37个类群，推测具有多种生物学功能。转录组测序发现，CaMYB98、CaMYB168等12个MYB表达量符合‘黄魔王’辣椒果实胎座组织在不同发育期的辣椒素含量变化规律，推测其可能通过特异位点的结合来上调或下调相关蛋白的表达，从而达到对辣椒素代谢路径的调控，可作为辣味调控的重要候选基因进一步研究。     

辣椒Pun1位点对辣椒素酯类物质合成的控制

辣椒由于含有生物碱化合物辣椒素和辣椒素类物质(capsaicinoids)而具有独特的辣味。虽然辣椒素类物质已被证实对人体健康有药理和生理作用,但由于具有辛辣味,使得辣椒素类物质的应用受到限制。在无辣味的辣椒中发现的辣椒素酯类物质(capsinoids)与辣椒素类物质具有非常相近的结构和相似的生物效应。以前的研究表明,p-AMT基因突变与辣椒素酯类物质的产生相关,然而,辣椒素酯类物质的合成途径尚未被完全阐明。在本研究中,我们对F6重组自交系群体进行了遗传分析,以确定辣椒素酯类物质的合成机制。在这个群体中,辣椒素酯类物质的产生与否表现出了与具有Pun1位点的基因型植株的共分离。此外,我们筛选了辣椒素酯类物质的合成模式,以及在p-AMT突变系中Pun1位点与辣椒素酯类物质合成的相关性。在辣椒种质中,我们筛选到p-AMT基因中PLP结合结构域中的氨基酸取代突变体。隐性pun1基因存在时不合成辣椒素酯类物质,同时还发现p-AMT突变型和辣椒素酯类物质的含量之间并无关系。由此认为Pun1基因不仅负责辣椒素类物质合成,同时也控制着辣椒素酯类物质的合成。