光质在血橙果皮花色苷合成中的调控作用

【目的】探明光质在血橙果皮花色苷合成中的调控作用,为精确解答生产中血橙果面花色苷着色规律和研发血橙提质增效方法提供科学依据。【方法】对血橙果实进行遮光处理,采用可见光(390~780 nm)、紫外+可见光(300~780 nm)、长波紫外线(365 nm)和中波紫外线(311 nm)在果实转色期间照射,以不作照射的遮光果实为对照,动态测定各处理血橙果皮中总花色苷和可溶性糖含量,使用实时荧光定量PCR测定果皮中7个花色苷合成相关基因的动态表达情况。【结果】血橙转色期间,遮光条件下经对照、可见光和长波紫外线照射的果实,其果面均无花色苷着色;紫外+可见光和中波紫外线照射果实,其果面在照射46 d时均呈现花色苷着色,果皮花色苷含量分别为1.78和1.75 mg/kg,照射61 d时,果皮花色苷含量分别为8.78和6.15 mg/kg。试验期间,对照和各补光处理的血橙果皮中果糖和葡萄糖含量持续累积,尤其在紫外+可见光、长波紫外线和中波紫外线光质照射下,果皮果糖和葡萄糖含量明显高于可见光处理。转色期间,血橙果皮中7个花色苷合成相关基因(4CL、CHS、DFR、ANS、UFGT、GST和Ruby)在不同补光条件下的表达量均呈增长趋势,尤其在紫外+可见光和中波紫外线照射果实中,上述7个基因在各采样期的表达均明显高于同期其他处理,补光61 d时果皮中7个基因的表达量分别比同期其余处理至少高2.42和2.76倍、26.46和23.91倍、46.68和44.24倍、10.94和9.70倍、2.09和2.09倍、42.84和36.28倍、5.58和4.99倍。【结论】中波紫外线是诱导血橙果皮花色苷合成的真正光质,血橙转色过程中,其激发果皮中花色苷合成相关基因的大量表达,促进果糖、葡萄糖的快速积累,最终促成花色苷在果皮中的快速合成。     

柱层析法分离纯化血橙花色苷

 【目的】研究适合分离纯化血橙花色苷的柱层析法,并对血橙中的花色苷进行初步鉴定。【方法】分别采用12种不同类型树脂对血橙花色苷静态和动态吸附解吸试验进行比较,优化了大孔树脂提取分离血橙花色苷的工艺,采用Toyopearl TSK HW-40S柱层析对血橙花色苷提取物进一步分离纯化。同时,利用高效液相色谱-电喷雾质谱联用（HPLC-ESI/MS）对血橙花色苷进行定性分析。【结果】大孔树脂NKA-9对血橙花色苷的分离效果最好,最佳工艺条件为：50%乙醇用柠檬酸调pH为2.5时洗脱效果最好;Toyopearl TSK HW-40S柱层析分离纯化条件为：35%甲醇（经2%甲酸酸化）为洗脱液,流速0.6 ml?min-1,可得到3个单一花色苷组分和1个混合花色苷组分。HPLC-ESI/MS分析表明,血橙花色苷主要是为矢车菊素-3（3″-丙二酰）葡萄糖苷和矢车菊素-3（6″-二乙二酰）葡萄糖苷（组分1）,矢车菊素-3-葡萄糖苷（组分2）,矢车菊素-3（6″-丙二酰）葡萄糖苷（组分3）及矢车菊素-3-葡萄糖苷加成物4-乙烯基儿茶酚（组分4）。【结论】NKA-9大孔树脂与Toyopearl TSK HW-40S凝胶柱层析相结合,可以有效分离纯化血橙中花色苷,HPLC-ESI/MS分析可以方便、快捷、有效地为花色苷的鉴定提供依据。     

妃子笑荔枝果皮花色苷合成的相关因素分析

以妃子笑荔枝为试材，研究了主要内部相关因素对果皮色苷合成的影响，结果表明：果皮转色前，可溶性糖和花色苷同步快速上升，糖的合成与花色苷的合成有重要的相关性，还不足以证明PAL是花色苷合成的关键酶；果实商品成熟期果皮pH值的增加不利于花色苷红色的表现，pH值对花色苷合成的影响比较复杂，还有待进一步的研究。     

‘烟73’葡萄果皮花色苷合成、修饰与转运相关基因的表达

花色苷在内质网中合成,而在液泡中发挥生理学功能,因此花色苷液泡转运过程非常关键。研究葡萄果皮中花色苷合成,修饰与转运基因的表达模式,有助于解析花色苷从合成到转运的完整通路。以宁夏青铜峡地区红色酿酒葡萄品种‘烟73’为材料,在果实成熟过程中测定可溶性固形物、可滴定酸含量pH及果皮总酚、单宁、花色苷含量,利用实时荧光定量PCR检测葡萄果皮中花色苷合成,修饰与转运相关基因表达水平。结果表明,成熟期‘烟73’可溶性固形物、可滴定酸和pH分别为(23.50±0.30)%、(3.22±0.03)g·L^-1和3.59±0.10;果皮单宁、总酚及花色苷含量分别为(22.32±1.15) mg·g^-1(果皮干质量)、(62.50±1.23) mg·g^-1和(52.49±1.10)mg·g^-1。定量PCR结果显示,在果实成熟过程中,‘烟73’葡萄果皮 VviUFGT、 VviGST1、 VviGST2、 VviGST3及 VviGST4基因表达趋势基本相同,呈先上升后下降趋势,且在花后10周表达量达最高值; VviOM...     

不同颜色刺葡萄花色苷合成相关基因的表达分析

【目的】探索不同果皮颜色中国野生刺葡萄(Vitis davidii)花色苷合成相关基因的表达差异,为中国野生刺葡萄资源的利用奠定基础。【方法】以白色及黑色果实的中国野生刺葡萄、欧亚种葡萄‘白比诺’及‘黑比诺’为材料,利用HPLC-ESI-MS/MS分析不同发育期果皮中花色苷的组成及其含量,通过序列检测分析几种刺葡萄Vvmy-bA1基因序列的不同,用实时荧光定量PCR检测花色苷合成相关结构基因表达的差异。【结果】锦葵色素葡萄糖苷(Malvidin 3-O-glucoside)仅在黑色果实转色后被检测到,其在中国野生刺葡萄黑色果实和‘黑比诺’中的含量分别为0.12～7.14mg/kg与4.90～180.79mg/kg,其他花色苷如矢车菊素3,5-O-双葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-glucoside-5-O-glucosid)、飞燕草素3-O-葡萄糖苷(Delphinidin 3-O-glucoside)、花葵素3-O-葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-glucoside)、矮牵牛色素3-O-葡萄糖苷(Petunidin 3-O-glucosid)等在黑、白色葡萄果实不同发育期均能检测到,其含量为0.01～49.28mg/kg。VvmybA1a等位基因在中国野生刺葡萄黑、白色果实中都存在,且序列与欧亚种一致;VvmybA1c等位基因只在中国野生刺葡萄黑色果实中可检测到,与欧亚种相比其序列有33bp的插入片段和47bp的缺失片段。My-bA1基因只在黑色果实成熟期表达;合成花色苷的关键结构基因UFGT在供试葡萄各个时期均有表达,但其表达量在黑色果实成熟期显著高于白色果实;F3′5′H、GST及OMT等结构基因也在黑色果实成熟期表达上调,而其他结构基因的表达则在中国野生刺葡萄和欧亚种之间表现出了较大差异。【结论】中国野生刺葡萄花色苷合成相关基因具有特殊结构,与欧亚种葡萄相比有明显差异。     

黑穗醋栗果皮中花色苷积累及其相关因素分析

试验研究黑穗醋栗品种亚德在其着色过程中花色苷积累与PAL、CHI、DFR和UFGT酶活性以及糖积累和叶绿素含量的关系。结果表明,黑穗醋栗果皮中花色苷的积累伴随果实的生长发育而增高,采收时含量略有下降。发育前期果皮中的叶绿素含量在合成花色苷前达到最高值,果实发育后期,叶绿素含量急剧下降,而花色苷迅速合成,使果皮颜色由绿色转为黑色。蔗糖含量的增加与花色苷含量的积累高度相关。黑穗醋栗果皮中的PAL酶与花色苷合成密切相关。     

茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB克隆及表达分析

【目的】花色苷是一类通过类黄酮途径合成的水溶性次生代谢产物,既能使植物的不同器官呈现红、紫、蓝等颜色,还有利于人体健康。紫茄富含花色苷,但是有关茄萼花色苷生物合成的分子机制还不是很清楚。本研究旨在通过克隆茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB,测定其在不同发育时期不同颜色茄萼中的表达量,探究DFR和MYB在茄萼花色苷合成中的作用。【方法】选用绿萼和紫萼长茄(Solanum melongena L.)果萼为试材,测定不同p H条件下茄萼花色苷含量;通过RACE方法分离克隆DFR和MYB cDNA全长序列,分析DFR和MYB的保守结构域及序列特征;分别对DFR和MYB及其同源蛋白序列进行系统进化分析,构建系统进化树来进一步分析鉴定基因;使用Ex PASy网站提供的在线分析软件SOPMA预测蛋白质二级结构;利用实时荧光定量PCR方法检测目的基因在不同发育阶段果萼中的表达情况。【结果】从绿萼和紫萼长茄果萼中克隆了DFR和MYB片段,分别命名为ouSmDFR、dongSmDFR和ouSmMYB、dongSmMYB,Gen Bank登录号分别为:KX224250、KX224251和KX224253、KX224254。ouSmDFR和dongSmDFR全长分别为1 285 bp和1 249 bp,开放阅读框为858 bp和864 bp,分别编码285个和287个氨基酸;ouSmMYB和dongSmMYB全长分别为969 bp和959 bp,开放阅读框均为462 bp,编码153个氨基酸。蛋白质二级结构分析表明α-螺旋和无规则卷曲均为两个DFR蛋白和两个MYB蛋白的主要二级结构元件。序列比对表明DFR蛋白具有NADPH结构域(NADPH binding domain)和底物特异性结合结构域(Substrate specific binding domain),属于NADB-Rossmann超基因家族;MYB蛋白属于R2R3-MYB转录因子,具有R2、R3两个MYB结构域和b HLH结合域。ouSmDFR和dongSmDFR与St DFR和Sl DFR具有相对较高的同源性;ouSmMYB和dongSmMYB与Es MYB同源性较高。花色苷含量测定显示,紫萼果茄萼花色苷含量较高且随着果实的发育成熟而逐渐增加;而绿萼茄萼几乎检测不到花色苷。荧光实时定量PCR分析表明,DFR和MYB在紫萼长茄果萼中表达量均远高于绿萼长茄;从初蕾期到盛花期,紫萼长茄果萼中DFR和MYB表达量逐渐升高,而绿萼长茄则几乎没有变化,与两个品种茄萼颜色变化相一致。【结论】ouSmDFR和dongSmDFR属于NADB-Rossmann超基因家族,ouSmMYB和dongSmMYB为典型R2R3-MYB转录因子,DFR和MYB在紫萼长茄果萼中表达明显高于绿萼长茄。推测DFR和MYB在茄萼呈色中发挥作用,并且参与花色苷生物合成。     

光照对血橙果实内外着色调控的影响

[目的]分析血橙在不同光照条件下果皮、果肉中花色苷和类胡萝卜素含量动态变化,获得光照对血橙内外着色的调控功能信息,为后期改善血橙外观品质提供科学依据.[方法]在塔罗科血橙果实转色前期采用不同透光率的果袋对果实进行梯度遮光处理,测定分析梯度遮光处理下血橙转色过程中果皮和果肉中花色苷及类胡萝卜素含量的动态变化规律,利用LC-MS法对黑袋处理和对照血橙果皮中花色苷类物质进行定性和定量分析.[结果]对照血橙果皮和果肉中的花色苷在花后215 d开始缓慢合成,花后245 d快速合成.套袋延缓果皮中花色苷的合成时间,降低其含量,但不影响果肉中花色苷的合成;在影响程度上,白袋处理对血橙果皮花色苷合成影响较小,棕袋和黑袋处理后基本不着色.血橙果皮和果肉中的类胡萝卜素合成规律不同,各种处理下的血橙果皮类胡萝卜素含量均在花后135~275 d呈U形变化特点,以花后185 d为分界点,先降后升,而果肉类胡萝卜素含量一直呈直线上升趋势.套袋影响血橙果皮类胡萝卜素的合成,但并不影响果肉中类胡萝卜素的合成;在影响程度上,白袋处理影响最小,基本与对照相近,棕袋和黑袋处理影响较大,两种果袋均使血橙果皮类胡萝卜素含量下降32%.在塔罗科血橙果皮中检测到矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3(6'一丙二酰)葡萄糖苷和飞燕草素-3-芸香糖苷等主要花色苷类型.[结论]光照是调控塔罗科血橙果面着色的重要环境因子,但不参与调控果肉中色素的积累.光照影响血橙外观品质主要是通过调控果皮花色苷和类胡萝卜素的合成积累,且花色苷是最主要因子.血橙提质增效需从建园、技术上着重考虑光照因素,套袋虽对果面洁净有利,但不利于血橙外观色泽品质提升.     

水分胁迫对紫色不结球白菜花色苷合成及相关基因表达的影响

用250g·L-1的聚乙二醇(PEG 6000)溶液模拟水分胁迫处理‘紫冠1号’紫色不结球白菜,运用液质联用和荧光定量PCR方法,分析水分胁迫下其叶片中花色苷质量分数、成分的变化以及花色苷合成基因BcPAL、BcCHS、BcCHI、BcF3H、BcDFR、BcANS和BcUFGT的表达特性。结果显示:1水分胁迫诱导不结球白菜积累花色苷;2共检测到11种主要的花色苷组分,分为矢车菊素类花色苷和飞燕草素类花色苷2大类,水分胁迫对不同花色苷质量分数的影响作用不同;3水分胁迫条件下,BcPAL、BcCHS和BcDFR基因的表达先升后降,BcF3H和BcUFGT基因在水分胁迫下被持续诱导表达,BcANS和BcCHI基因的表达量在胁迫初期有所下降,随后又逐渐升高。     

红巴梨果实花青素生成相关基因f3h全长片段的克隆

利用 RT-PCR方法从红巴梨成熟果皮中克隆出花青素生成相关基因 f3 h的全长片段 (1 0 95 bp) .核苷酸序列测定表明 ,该基因与苹果的 f 3 h基因同源性高达 97% .     

苹果梨果实着色相关PAL基因片段克隆及表达分析

以苹果梨果皮为试材,克隆了苹果梨果实着色相关PAL基因片段,GenBank登录号为JN120855。结果表明:该基因片段长度为407bp,与鸭梨PAL基因序列一致性达97%,与鸭梨氨基酸序列同源性最高,酶切位点分析表明,该PAL基因序列含有常用的限制性内切酶AccI的识别位点。半定量RT-PCR分析表明,随着果实的成熟,套袋果与未套袋果PAL基因的表达量都不断增加,但套袋果在果实成熟期的表达量明显高于未套袋果。     

越橘果实花青苷含量及其不同发育阶段的变化

对25个高丛越橘,9个半高丛越橘品种和10个杂交后代的花青苷含量进行分析。结果表明,越橘品种花青苷含量在52.700~233.000 U·g-1FW之间,其中艾木蓝花青苷含量最高。高丛越橘品种平均为103.771 U·g-1FW,品种间的变异系数为29.48%,半高丛越橘品种平均为99.956 U·g-1FW,品种间的变异系数为19.64%。杂交后代类型的花青苷平均含量为135.860 U·g-1FW,高于高丛越橘和半高丛越橘平均值。对果实发育过程中花青苷含量变化进行分析显示,越橘果实花青苷主要存在于果皮中,粉色期是花青苷合成的主要时期,而50%蓝色期是越橘花青苷迅速合成期。     

不同类型烟草种质的烟碱含量变化与相关基因表达水平

为研究不同类型烟草种质的烟碱含量变化规律与相关基因的表达情况,以烤烟K326、香料烟巴斯玛、白肋烟TN90、晾烟马里兰为材料,采用荧光定量PCR技术,测定了烟草不同生育时期上部叶、中部叶、下部叶的烟碱含量与烟碱代谢过程中相关基因PMT、QPT、CYP82E5V2、A622的表达水平。结果表明,随着生育期的推进,烟碱含量缓慢上升,打顶后急剧增加,除巴斯玛打顶后还继续上升外,K326、TN90和马里兰烟均表现为:打顶后烟碱含量急剧增加,后缓慢下降,再渐趋平稳。不同类型烟草种质的PMT在不同生育期均有表达,苗期PMT表达量较高,其变化趋势与烟碱含量的基本一致;QPT在烟草发育前期表达量较高,而后下降,至打顶前1周表达量出现一个峰值,打顶后表达量持续增加,与烟碱含量变化呈正相关;CYP82E5V2表达量在不同生育时期均维持在较高水平,呈波浪型,生长旺期时表达量上升,打顶前后均出现峰值,但巴斯玛成熟期时其表达量下降,打顶前CYP82E5V2表达量与烟碱含量变化呈正相关,打顶后期至成熟期两者呈一定程度的负相关;K326和马里兰烟的A622表达量呈波浪型上升,至成熟时仍维持较高水平,而TN90和巴斯...     

两个红梨品种花色苷合成相关基因及转录因子MYB10表达模式分析

为研究不同红色梨品种着色差异的原因,以西洋梨品种红星和砂梨品种满天红为试材,通过荧光定量PCR方法,分析果皮中花色苷合成基因PAL、CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、F3GT和转录因子MYB10基因在果实不同发育期的转录特性。结果表明,在红星中除PAL外,花色苷合成基因表达量与果皮花色苷含量变化一致,先升高后降低;在满天红中,PAL和F3GT在果实转色期表达量最高,其他基因表达量随果实发育而下降。转录因子MYB10在红星整个果实发育期表达水平都很低,在满天红转色期呈现峰值,且表达量是红星的50倍以上。红星着色程度可能由多个基因协同作用,而满天红着色可能受关键基因F3GT的影响,MYB10可能通过调控F3GT的表达从而调控满天红的着色。     

番茄果实颜色相关MYB转录因子的基因表达研究

在番茄果实颜色发育过程中,转录因子参与其中。在源于番茄野生种Solanum lycopersicoides的导入系群体中,发现了1个黄果突变体,以红果亲本番茄及该黄果突变体为遗传材料,通过数字基因表达谱测序及RT-PCR,对MYB转录因子的表达模式进行研究。筛选到多个与果实颜色相关的差异表达MYB转录因子,并进行了半定量RT-PCR验证。     

不同光照制度对绍兴鸭和高邮鸭生长与相关激素及其基因表达的影响

取33日龄高邮鸭和绍兴鸭公鸭各32只，每品种分为两组，分别给以20h和6h光照，试验期14d。试验前后称重。Nothern杂交法测定垂体GH mRNA和下丘脑SS mRNA表达水平，放免法测定血清中生长激素（GH）、胰岛素生长因子－1（IGF－1）、甲状腺激素（T3、T4）水平。结果表明：高邮鸭20h光照时增重、GH及T4水平显著低于6h光照（P＜0．01）；而绍兴鸭的增重变化则与高邮鸭相比（P＜0．01），血浆GH水平变化与高邮鸭相同，T4水平无显著变化。光照制度的改变未引起两品种鸭IGF－1、T3水平的显著变化。垂体GH mRNA表达水平的变化与增重变化相反。提示光照直接影响鸭生长轴基因的表达以及激素水平，从而显著影响生长速率，但这种影响在不同品种可有完全不同的表现。     

冬季低温及海拔对晚熟脐橙采前果实枯水与品质的影响

为探讨冬季低温、海拔与留树晚熟脐橙果实枯水的关系及对果实品质的影响,分析了三峡库区秭归县不同年份冬季低温与果实枯水关系;在此基础上,考察了三峡库区秭归县不同海拔高度(520、380、220m)伦晚脐橙果实成熟期间(12月至次年6月)品质变化和枯水情况。结果表明:库区伦晚脐橙果实枯水的发生主要由冬季低温引起,高海拔处(520m)果实品质显著低于中、低海拔处(380～220m),其果实可溶性固形物含量、固/酸比值、含水量、果汁率等均较低,果面着色较差,随采收期的延长,果实水分含量逐渐降低以致枯水,果实在花期(4月下旬)和新梢生长期(5月上旬)枯水发生比例高,分别达到50.0%和38.8%,且枯水指数增加,枯水程度逐渐加重,中、低海拔处除6月有少量轻微枯水果实外,在试验期间均未观察到枯水果的发生。同时,初步探讨了伦晚脐橙冬季果实套袋对防止果实枯水的影响,认为果实套袋有助于减轻或防止果实枯水,使果实枯水发生率显著减少,降低至6.0%,而果实可食率、果汁率、可溶性固形物含量显著增加,果实外观着色和内在品质明显改善。     

不同产脂能力猪脂肪合成相关基因表达谱分析

旨在筛查不同产脂能力猪脂肪合成的相关差异表达基因,分析其与猪THRSP基因表达的关联性。实验采集5头瘦肉型和3头脂肪型猪的肝脏,提取总RNA,利用基因表达谱芯片技术检测猪肝脏全基因组表达谱,分析THRSP基因与脂肪代谢相关差异表达基因之间的关联性。结果表明,相对瘦肉型猪,脂肪型猪脂肪酸合酶(FASN)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)(P0.01)和乙酰辅酶A羧化酶α(ACACA)(P0.05)基因的表达显著上调,小GTP酶中Rab32和Rab4a显著上调,Rab27a则表现显著下调(P0.05);相关性分析显示GLUT4、FASN和ACACA基因表达的变化与THRSP基因呈显著正相关,Rab27a基因为显著负相关,Rab32和Rab4a基因则相关性不明显。     

观赏海棠McF3'H的克隆及不同品种间表达差异分析

为了探究McF3′H基因与花色苷之间的关系,以苹果属观赏海棠‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)基因序列,其基因编码区共1 536bp,编码511个氨基酸,命名为McF3′H。McF3′H编码的氨基酸序列与其他物种的F3′H蛋白具有较高相似性。对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’、‘绚丽’和‘王族’叶片不同发育时期的McF3′H表达量、花青苷含量进行测定分析。结果表明McF3′H基因在3种不同叶色类型的观赏海棠品种叶片中均有表达,常色紫叶类‘王族’叶片McF3′H相对表达量明显高于新叶有色类‘绚丽’和绿色叶‘火焰’,McF3′H表达量与花色苷含量的变化规律较为一致。说明McF3′H在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。