‘黑柿’果皮色泽形成的机制研究

发布时间：2023-12-13 17:55

　　成熟‘黑柿’的果皮颜色乌黑。目前关于‘黑柿’果皮色素的形成机理并不清楚。本文首先研究柿果皮常见色素,接着分离鉴定‘黑柿’果皮黑色色素,研究PPO基因在‘黑柿’果皮黑色色素合成中的功能,最后通过测定‘黑柿’果皮代谢物并结合转录组测序研究抑制‘黑柿’果皮黑色色素合成的影响因素。主要研究结果如下:1.柿果皮色素分析。类胡萝卜素和酚类是柿果皮中的常见色素。液相色谱检测结果表明酚类化合物和类胡萝卜素在柿果实成熟期间大量积累。果实发育期末‘黑柿’果皮中的类胡萝卜素以β-胡萝卜素为主,‘火罐’以番茄红素为主,‘金萍’果皮中的β-胡萝卜素和番茄红素含量差异较小。三个柿品种中的酚类化合物以原花青素B1、芦丁、金丝桃苷和表儿茶素为主。柿果皮中未发现花青苷类物质,‘黑柿’果皮所特有的黑色色素物质是一种未知色素。2.‘黑柿’果皮黑色色素物质是一种黑色素。该色素主要位于上表皮和皮下组织细胞的细胞壁。提取并纯化‘黑柿’果皮色素物质。提取的色素物质具有层状结构。可溶性试验和紫外-可见分光光度(UV-vis)分析结果表明,该色素是一类黑色素。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析结果表明,该黑色素具有典型的吲哚结构、脂...

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【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 植物中天然存在的色素物质
    1.2 柿果皮中常见的色素物质
    1.3 植物黑色素的性质与合成研究进展
    1.4 多酚氧化酶
        1.4.1 多酚氧化酶与果蔬褐变研究进展
        1.4.2 PPO基因研究进展
    1.5 逆境胁迫
        1.5.1 高温强光胁迫与植物生长发育研究进展
        1.5.2 植物抵御高温胁迫的机制研究进展
        1.5.3 植物抵御强光胁迫的机制研究进展
    1.6 研究的目的意义和内容
        1.6.1 目的和意义
        1.6.2 主要研究内容
第二章 柿果皮色素物质含量变化的研究
    2.1 材料
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验用试剂
    2.2 方法
        2.2.1 柿果实生长发育参数和果皮颜色的测定
        2.2.2 叶绿素的提取和定量
        2.2.3 类胡萝卜素的提取与定量
        2.2.4 酚类化合物的提取与定量
        2.2.5 数据统计与分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 柿果实成熟过程中的形态及发育相关参数变化
        2.3.2 柿果实发育和成熟期间果皮中类胡萝卜素含量变化
        2.3.3 柿果实发育和成熟过程中酚类含量变化
    2.4 讨论
        2.4.1 柿果实发育成熟过程中类胡萝卜素的积累
        2.4.2 ‘黑柿’果皮呈黑色与花青素无关
    小结
第三章 ‘黑柿’果皮黑色素鉴定及其性质的初步研究
    3.1 材料
        3.1.1 试验材料与试剂
    3.2 方法
        3.2.1 ‘黑柿’果皮的显微观察
        3.2.2 ‘黑柿’果皮黑色素的分离
        3.2.3 ‘黑柿’果皮黑色素的超微结构观察
        3.2.4 ‘黑柿’果皮黑色素的可溶性、析出与氧化反应
        3.2.5 ‘黑柿’果皮黑色素的紫外-可见吸收光谱分析
        3.2.6 ‘黑柿’果皮黑色素的FT-IR分析
        3.2.7 ‘黑柿’果皮黑色素的抗氧化能力分析
        3.2.8 ‘黑柿’果皮黑色素的抑菌能力分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ‘黑柿’果皮的显微观察
        3.3.2 ‘黑柿’果皮提取物的扫描电镜观察
        3.3.3 ‘黑柿’果皮提取物的溶解性、氧化和析出反应
        3.3.4 ‘黑柿’果皮黑色素的紫外-可见光谱分析
        3.3.5 ‘黑柿’果皮黑色素的傅里叶变换红外光谱分析
        3.3.6 ‘黑柿’果皮黑色素的抗氧化能力
        3.3.7 ‘黑柿’果皮黑色素对灰葡萄孢生长的体外抑制作用
    小结
第四章 PPO基因促进‘黑柿’果皮黑色素合成的功能研究
    4.1 材料
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试剂与培养基配制
    4.2 方法
        4.2.1 柿DNA提取
        4.2.2 柿RNA提取
        4.2.3 柿cDNA合成
        4.2.4 柿多酚氧化酶基因片段的克隆
        4.2.5 连接产物转化DH5α
        4.2.6 重组载体的鉴定与测序
        4.2.7 GV3101感受态制备和转化
        4.2.8 转化GV3101感受态细胞
        4.2.9 DH5a感受态的制备
        4.2.10 BL21感受态的制备与转化
        4.2.11 柿PPO基因生物信息学分析
        4.2.12 植物过表达载体的构建与转化
        4.2.13 病毒诱导的基因沉默载体的构建与转化
        4.2.14 原核表达载体的构建与转化
        4.2.15 柿多酚氧化酶基因启动子的克隆
        4.2.16 启动子的生物信息学分析
        4.2.17 DkPPO的定量表达分析
        4.2.18 DkPPO在大肠杆菌中的异源表达
        4.2.19 DkPPO的同源过表达分析
        4.2.20 病毒诱导的基因沉默
        4.2.21 PPO酶活性分析
        4.2.22 紫外-可见分光光谱分析
        4.2.23 傅里叶变换红外光谱分析
        4.2.24 数据处理
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PPO活性与基因表达分析
        4.3.2 DkPPO的克隆和序列分析
        4.3.3 ‘黑柿’PPO的功能分析
        4.3.4 ‘黑柿’多酚氧化酶基因启动子的生物信息学分析
    小结
第五章 强光胁迫抑制‘黑柿’果皮黑色素合成的机制研究
    5.1 材料
        5.1.1 植物材料
    5.2 方法
        5.2.1 过氧化物含量分析
        5.2.2 叶绿素含量提取与分析
        5.2.3 叶绿素光合参数分析
        5.2.4 叶绿体超微结构观察
        5.2.5 酚类化合物的提取与分析
        5.2.6 类胡萝卜素的提取与分析
        5.2.7 有机酸含量分析
        5.2.8 糖组分含量分析
        5.2.9 多酚氧化酶活性分析
        5.2.10 柿转录组学分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 强光胁迫抑制‘黑柿’果皮黑色素合成
        5.3.2 强光胁迫对果皮中酚类化合物含量的影响
        5.3.3 强光胁迫对柿果皮中类胡萝卜素含量的影响
        5.3.4 强光胁迫对柿果皮中有机酸和糖含量的影响
        5.3.5 强光胁迫对柿果皮中多酚氧化酶活性与基因表达的影响
        5.3.6 强光胁迫和正常柿果皮的转录组学结果分析
    5.4 讨论
    小结
第六章 结论与创新
    6.1 结论
    6.2 创新点
附录
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3873666