甜菜M14品系BvM14-Tpx基因克隆及原核表达体系下应答氧化胁迫功能的初步研究

为了研究甜菜M14品系BvM14-Tpx基因的抗氧化功能,本试验以带有野生白花甜菜第9号染色体的单体附加系M14品系为试验材料,利用RACE技术获得甜菜M14品系硫氧还蛋白过氧化物酶基因(BvM14-Tpx) cDNA全长,对其进行生物信息学分析,利用Real-time PCR和半定量RT-PCR技术对该基因进行组织特异性表达分析,在原核表达体系下进行BvM14-Tpx基因应答氧化胁迫研究。生物信息学分析结果表明,BvM14-Tpx基因cDNA全长为1044 bp,包含最大的ORF为489 bp,编码162个氨基酸;含有过氧化物酶Ⅱ(PrxⅡ)型的保守结构域;BvM14-Tpx蛋白与豌豆(Pisum sativum L.)和苜蓿(Medicago truncatula L.)中Tpx蛋白的亲缘性较高。组织特异性表达分析结果表明,BvM14-Tpx基因在甜菜M14品系各组织表达量从高到低的顺序是根、茎、叶、花。通过原核表达体系下BvM14-Tpx基因应答氧化胁迫的研究,表明BvM14-Tpx基因能够提高大肠杆菌对于环境中氧化胁迫的适应能力,减轻H₂O₂对细菌生长的抑制。本研究对挖掘甜菜M14品系优质基因,提高甜菜对于非生物胁迫的抗性以及开展甜菜遗传改良工作具有重要意义。     

萝卜芥子油苷组分及含量的分析

采用HPLC-MS联用分析法,对‘心里美’萝卜（RaphanussativusL．）芽、叶片以及肉质根中芥子油苷的组分与含量进行了鉴定和分析。结果表明,萝卜芽、叶片和根的芥子油苷组分相同,均检测出8种芥子油苷,其中脂肪族芥子油苷5种（4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基芥子油苷、2-羟基-3-丁烯基芥子油苷、乙基芥子油苷、4-甲硫基-3-丁烯基芥子油苷和6-庚烯基芥子油苷）,吲哚族芥子油苷3种（1-甲氧吲哚基-3-甲基芥子油苷、吲哚基-3-甲基芥子油苷和4-羟基吲哚基-3-甲基芥子油苷）。芥子油苷含量在萝卜芽、叶片和肉质根中差异很大,肉质根中芥子油苷的总含量高于萝卜芽和叶片。在肉质根和芽中,4-甲硫基-3-丁烯基芥子油苷是主要的芥子油苷,分别占芥子油苷总含量的75．5％和71．5％;而在叶片中吲哚基-3-甲基芥子油苷是主要芥子油苷,占芥子油苷总含量的57．1％。     

NaCl胁迫对拟南芥莲座叶中芥子油苷含量的影响

分析了4种不同浓度NaCl胁迫条件下拟南芥莲座叶中12种芥子油苷(包括8种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷)的含量变化。结果表明,莲座叶中12种芥子油苷含量不同,其中脂肪族的4-甲基亚磺酰丁基芥子油苷(4MSOB)的含量最高,占总芥子油苷含量的45%。NaCl胁迫显著提高了拟南芥莲座叶中总芥子油苷和多数种类芥子油苷的含量,并且50 mmo.lL-1NaCl处理后莲座叶中总芥子油苷含量最高,是对照的1.8倍。不同种类芥子油苷的含量响应NaCl胁迫的变化存在差异。     

萝卜芥子油苷组分及含量的分析

 采用HPLC-MS联用分析法,对‘心里美’萝卜（Raphanus sativus L.）芽、叶片以及肉质根中芥子油苷的组分与含量进行了鉴定和分析。结果表明,萝卜芽、叶片和根的芥子油苷组分相同,均检测出8种芥子油苷,其中脂肪族芥子油苷5种（4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基芥子油苷、2-羟基-3-丁烯基芥子油苷、乙基芥子油苷、4-甲硫基-3-丁烯基芥子油苷和6-庚烯基芥子油苷）,吲哚族芥子油苷3种（1-甲氧吲哚基-3-甲基芥子油苷、吲哚基-3-甲基芥子油苷和4-羟基吲哚基-3-甲基芥子油苷）。芥子油苷含量在萝卜芽、叶片和肉质根中差异很大,肉质根中芥子油苷的总含量高于萝卜芽和叶片。在肉质根和芽中,4-甲硫基-3-丁烯基芥子油苷是主要的芥子油苷,分别占芥子油苷总含量的75.5%和71.5%;而在叶片中,吲哚基-3-甲基芥子油苷是主要芥子油苷,占芥子油苷总含量的57.1%。     

芥子油苷及其代谢产物的生物学效应研究与应用

本文综述了芥子油苷及其代谢产物对病虫害的防御及其具有的抗癌活性等方面的最新进展,并结合我们的研究结果对影响芸薹属蔬菜芥子油苷含量及其抗癌活性的因素进行了探讨,得出这一研究在农业上有广阔的应用前景。