学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

NO和H2O2对马铃薯花青素合成调控及信号转导

作　者: 马廷蕊
导　师: 张金文
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 马铃薯 花青素 合成代谢 NO H2O2 信号传导 ROS反应
分类号: S532
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 18次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


花青素是一类广泛存在于植物体的水溶性天然色素，常与各种单糖形成花色苷，因吸光性差异而表现不同颜色，具有抗氧化、抗突变、抗增生、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能。而彩色马铃薯具有很高的花青素含量，近年来引起人们的关注。目前，关于信号分子对于彩色马铃薯花青素的合成及其调控研究较少。本研究以不同颜色的马铃薯：陇薯8号、陇薯7号、LC310-2和山东彩肉4个品种（系）为材料，研究了一氧化氮（NO）和H2O2对花青素合成的调控及信号传导，结果发现：（1）分别用清水、0.1mmol/L SNP、0.25mmol/L H2O2、0.1mmol/L SNP+0.25mmol/LH2O2处理，发现4个基因型马铃薯薯皮和薯肉花青素含量较对照都有不同程度的提高，其中NO+H2O2＞H2O2＞NO＞清水。同时，马铃薯薯皮和薯肉的PAL和CHI酶活性升高。说明NO和H2O2可能通过调节花青素合成的相关酶活性促进马铃薯花青素积累。（2）盆栽试验研究了NO和H2O2对马铃薯细胞Ca2+信号分子的变化的影响极其与花青素合成的关系，发现外源NO和H2O2处理后，Ca2+-ATPase活性升高，CaM含量增加，并且，花青素的积累量与Ca2+-ATPase活性和CaM含量的呈正相关，其平均决定系数（R2）达0.9194和0.8859。（3） NO、H2O2和NO+H2O2处理后，4个马铃薯基因型中的氧自由基O2-.产率、H2O2含量增加，相应的与自由基清除有关的SOD、CAT和POD酶活性也升高，花青素含量增加，且花青素含量的变化与活性氧产率、酶活性均表现正相关。（4）前人研究发现Ca2+除了本身能诱导植物花青素合成与积累，也作为一种重要的信号分子，转导环境因子、外源化学物质和金属离子等对植物花青素合成的诱导，在NO和H2O2作用的信号转导中，NO和H2O2可以直接诱导Ca2+/CaM途径发生，也通过ROS途径调控细胞Ca2+/CaM系统功能启动。根据试验结果我们推测，外源NO和H2O2处理后，促进活性氧代谢加剧，细胞膜离子渗漏增强，胞外Ca2+内流，膜上Ca2+-ATP酶活性提高，增强了Ca2+跨膜运输与Ca2+/CaM结合几率，从而活化了花青素合成通路调节蛋白活性，致使花青素合成量增加，即膜上ROS反应与细胞Ca2+/CaM参与NO和H2O2诱导的马铃薯花青素代谢的信号过程。

全文目录


摘要  2-3
SUMMARY  3-4
缩略词表  4-6
目录  6-8
第一章 文献综述  8-19
  1 花青素的化学及其功能  8-9
  2 花青素合成相关酶的分子生物学研究  9-11
    2.1 查尔酮合成酶  9
    2.2 查尔酮异构酶  9
    2.3 黄烷酮 3-羟化酶  9-10
    2.4 二羟基黄酮醇还原酶  10
    2.5 类黄酮 3-O-糖基转移酶  10
    2.6 花色素苷合成酶  10
    2.7 苯丙氨酸解氨酶  10-11
  3 花青素生物合成途径  11-12
  4 花青素合成的基因调控  12-14
  5 外源因子对植物花青素代谢的调节  14-17
    5.1 外源激素对植物花青素合成的调控  14
      5.1.1 乙烯对花青素合成调控  14
      5.1.2 脱落酸对花青素合成调控  14
      5.1.3 赤霉素对花青素合成调控  14
      5.1.4 油菜酸内酯对花青素合成调控  14
    5.2 植物信号分子与花青素合成的关系  14-15
      5.2.1 Ca~(2+)/CaM 信号体系对花青素合成调控  14-15
      5.2.2 G 蛋白对花青素合成调控  15
    5.3 环境因素与植物花青素代谢的关系  15-17
    5.4 NOS/ROS 系统与花青素合成关系  17
      5.4.1 NO 诱导植物次生代谢物质的合成  17
      5.4.2 H_2O_2诱导植物次生代谢物质的合成  17
  6 研究的目的和意义  17-18
  7 研究的技术路线  18-19
第二章 NO 和 H_2O_2对马铃薯花青素合成调控  19-24
  1 材料与方法  19-20
    1.1 供试品种  19
    1.2 材料的处理  19-20
    1.3 指标测定与数据处理  20
      1.3.1 花青素含量的测定  20
      1.3.2 苯丙氨酸裂解酶活性测定  20
      1.3.3 多酚氧化酶活性的测定  20
      1.3.4 查尔酮异构酶活性测定  20
  2 结果与分析  20-23
    2.1 NO 和 H_2O_2对马铃薯块茎花色素含量的影响  20-21
    2.2 NO 和 H_2O_2处理对马铃薯花青素合成相关酶活性的影响  21-23
  3 讨论  23-24
第三章 NO 和 H_2O_2在马铃薯花青素积累中的信号传导  24-29
  1 材料与方法  24-25
    1.1 盆栽与处理  24
    1.2 指标测定数据处理  24-25
      1.2.1 CaM 含量测定  24
      1.2.2 Ca~(2+)-ATPase 活性测定  24-25
  2 结果分析  25-27
    2.1 NO 和 H_2O_2对马铃薯块茎花色素含量的影响  25
    2.2 NO、H_2O_2和 NO+H_2O_2处理对不同颜色马铃薯块茎细胞 Ca~(2+)/CaM 信号物质的影响  25-27
      2.2.1 NO、H_2O_2和 NO+H_2O_2处理对不同颜色马铃薯块茎 CaM 含量的影响  25-26
      2.2.2 NO、H_2O_2和 NO+H_2O_2处理对不同颜色马铃薯块茎 Ca~(2+)-ATPase 活性的影响  26-27
  3 讨论  27-29
    3.1 NO 和 H_2O_2对马铃薯花青素代谢作用  27-28
    3.2 外源信号诱导马铃薯花青素合成的 Ca~(2+)依赖途径  28-29
第四章 膜上信号 ROS 反应与马铃薯花青素代谢调节  29-37
  1 材料与方法  29-30
    1.1 试验材料  29
    1.2 盆栽试验与处理  29
    1.3 指标测定  29-30
      1.3.1 O-.2产率测定  29
      1.3.2 H_2O_2含量测定  29
      1.3.3 SOD、CAT 和 POD 活性测定  29-30
  2 结果分析  30-35
    2.1 NO 和 H_2O_2处理对马铃薯 ROS 迸发参数影响  30-33
      2.1.1 NO 和 H_2O_2处理后不同马铃薯基因型块茎活性氧变化  30
      2.1.2 NO 和 H_2O_2处理对不同马铃薯基因型块茎 H_2O_2含量影响  30-31
      2.1.3 NO 和 H_2O_2处理后不同马铃薯基因型的块茎抗氧化酶活性变化  31-33
    2.2 NO 和 H_2O_2处理后马铃薯块茎花青素含量与 ROS 迸发参数的相关性分析  33-35
      2.2.1 NO 和 H_2O_2处理后马铃薯块茎花青素含量变化与氧自由基发生的相关性  34
      2.2.2 NO 和 H_2O_2处理后马铃薯块茎花青素含量变化与氧自由基清除酶活性的相关性  34-35
  3 讨论与结论  35-37
    3.1 细胞膜上信号 ROS 系统与 NO 信号关系  35
    3.2 细胞 Ca~(2+)/CaM 信号和 ROS 系统在次生代谢中的关系  35-37
参考文献  37-44
致谢  44-45
导师简介  45-47
在研期间发表论文  47

相似论文

  1. 在大肠杆菌内引入MVA途径高效合成抗疟药青蒿素前体—紫穗槐-4，11-二烯,TQ463
  2. 马铃薯交联复合变性淀粉的制备研究,TS236.9
  3. 葡萄籽原花青素制备工艺及真菌毒素检测,TQ461
  4. 电极和电解质对H2O2开路电位的影响研究,TM911.4
  5. 锰—铁催化剂低温催化氧化NO研究,X701
  6. 薯条的速冻工艺研究,TS215
  7. 马铃薯甲虫对拟除虫菊酯类杀虫剂和硫丹的抗性及其机理,S435.32
  8. 马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗药性及其机理,S435.32
  9. 聚吡咯—钴氧化物的制备及其催化H2O2电还原性能研究,O643.32
  10. 厌氧条件下初始NO3-含量对土壤反硝化气体（N2、N2O和NO）和CO2排放的影响,X131.3
  11. 马铃薯甲虫对4种新烟碱类杀虫剂的敏感性变化及其机理,S435.32
  12. 马铃薯甲虫脯氨酸脱氢酶基因的克隆、表达分析及其dsRNA的发酵生产,S435.32
  13. 几种新型杀虫剂对马铃薯甲虫的毒力及两类靶标的分子克隆,S435.32
  14. 控制性分根交替灌溉提高马铃薯水分利用效率的研究,S532
  15. 酸肉中产一氧化氮乳酸菌的筛选及其对发酵香肠发色的影响,TS251.65
  16. ABA诱导的OsDMI3基因的表达分析与亚细胞定位,S511
  17. ABA诱导的玉米叶片ZmCCaMK活性研究及亚细胞定位,S513
  18. 光强对罗勒叶中花青素含量及光合特性的影响,S636.9
  19. 血红素加氧酶介导盐诱导的番茄幼苗侧根发生及其与过氧化氢的关系,S641.2
  20. 葡萄籽原花青素对肾血管性高血压大鼠血压的影响及其机制研究,R544.1
  21. 磷脂酶Dα1和Ca2+在拟南芥气孔关闭中的相互关系研究,Q946

中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 薯类作物 > 马铃薯（土豆）
© 2012 www.xueweilunwen.com