不同类型双色百合的花色形成分析

以3个花朵双色的亚洲百合品种(‘Black Eye’、‘Pieton’和‘Twosome’)为试验材料,通过对不同部位(花被片上部和下部)的花色表型、色素成分和含量进行综合分析,解析不同类型双色百合的形成机理。结果表明:(1)于紫色花被片下部检测到矢车菊素3-O-β-芸香糖苷一种花青苷,且在花被片下部深紫色的‘Black Eye’中含量最高,而白色、黄色和橙色的花被片上部均未检测到花青苷。(2)3个品种的双色百合花被片上部和下部共检测到15种类胡萝卜素成分,不同品种花被片上部和下部中类胡萝卜素含量差异明显;‘Pieton’花被片中的特征成分为花药黄质、紫黄质和β-胡萝卜素,‘Twosome’花被片中的特征成分为辣椒红素,‘Black Eye’花被片中未检测到特征类胡萝卜素成分。(3)主成分分析发现不同百合品种中类胡萝卜素成分和含量具有明显差异,而同一品种花被片上部和下部类胡萝卜素组成接近但含量差异显著。(4)回归分析发现,矢车菊素-3-O-β-芸香糖苷、辣椒红素、八氢番茄红素、玉米黄质和β-胡萝卜素是影响百合花色的主要色素成分。研究表明,花青苷和类胡萝卜素成分在花被片不同区域的差异积累是双色百合形成的主要原因。     

桃果实发育阶段肉色形成与类胡萝卜素的变化分析

为了分析不同肉色类型桃果实发育过程中类胡萝卜素成分的变化特点及其颜色差异形成的因素,选择‘半斤桃’(红肉)、‘图八德’(黄肉)、‘正姬’(白肉)桃品种为试材,采用紫外分光光度计和高效液相色谱法(HPLC)对桃果实类胡萝卜素及其组分含量进行定性定量分析.结果显示:(1)桃果实的主要类胡萝卜素成分为叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素.(2)随着果实的发育,‘半斤桃’和‘正姬’的类胡萝卜素总含量逐渐降低,而‘图八德’则是先降低后上升,且明显高于前二者;3种类型桃果实的叶黄素均逐渐降低,果实成熟时接近0;玉米黄素呈先降后升的趋势,果实成熟时达到最大值;‘半斤桃’和‘正姬’的β-隐黄质、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素呈逐渐下降的趋势,而‘图八德’的β-隐黄质含量先升后微降最后上升、α-胡萝卜素和p-胡萝卜素含量则逐渐增加,且均在果实成熟时达到最大值.(3)‘图八德’成熟果实中的类胡萝卜素总含量达到最大值,其中β-胡萝卜素含量最高,占5个成分之和的75.99％.研究表明,桃果实肉色形成与类胡萝卜素的含量与成分有着紧密的联系,尤其是其中的β-胡萝卜素含量.     

人参愈伤组织的PSY基因遗传转化

将八氢番茄红素合成酶基因（PSY）重组于植物双元表达载体pBin438,得到重组质粒pBin438-PSY。用冻融法将其导入农杆菌EHA101中,采用叶盘法转化人参愈伤组织,对所获得的抗性细胞系进行PCR和Southern检测,并对表达产物进行了薄层层析（TLC）、光谱分析、高效液相色谱（HPLC）检测及含量测定。结果表明PSY基因已成功导入人参愈伤组织细胞基因组,并已得到高效表达,表达产物β-胡萝卜素含量为143μg·g^-1人参细胞干重。本研究利用转基因方法在人参愈伤组织细胞中成功地表达了八氢番茄红素合成酶基因,为进一步提高人参的营养价值奠定了基础。     

番茄红素与疾病防治

番茄 (Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ )在过去5 0年中成为人们最喜欢的蔬菜之一。它富含类胡萝卜素 ,主要包括番茄红素 (ｌｙｃｏｐｅｎｅ)、γ 胡萝卜素、八氢番茄红素、六氢番茄红素、β 胡萝卜素、番茄黄素 ,还有几种微量类胡萝卜素。番茄通过其所含的类胡萝卜素 ,主要是番茄红素对单线态氧的猝灭和自由基的清除、阻断亚硝胺的形成、抑制细胞增殖、诱导细胞分化、增加免疫力、减少ＤＮＡ的损伤及对细胞间隙连接通讯的影响等多种作用方式 ,能起防治癌症和心血管疾病的作用[1 3] 。因此番茄红素的药用和保健价值的研究成为…     

人参愈伤组织的PSY 基因遗传转化

将八氢番茄红素合成酶基因(PSY)重组于植物双元表达载体pBin438, 得到重组质粒pBin438-PSY。用冻融法将其导入农杆菌EHA101中, 采用叶盘法转化人参愈伤组织, 对所获得的抗性细胞系进行PCR和Southern检测, 并对表达产物进行 了薄层层析(TLC)、光谱分析、高效液相色谱(HPLC)检测及含量测定。结果表明PSY基因已成功导入人参愈伤组织细胞基因组, 并已得到高效表达, 表达产物b-胡萝卜素含量为143 ug.g-1人参细胞干重。本研究利用转基因方法在人参愈伤组织细胞中成功地表达了八氢番茄红素合成酶基因, 为进一步提高人参的营养价值奠定了基础。     

八氢番茄红素合酶基因对人参的遗传转化

八氢番茄红素合酶(Phytoene synthase ,PSY)是类胡萝卜素生物合成的限速酶,通过建立PSY基因的人参转化体系,可促进相应类胡萝卜素的合成,从而提高人参的营养价值。本研究以人参愈伤组织为受体,以PSY 为目的基因,应用根癌农杆菌介导法进行遗传转化。以抗性筛选人参受体转染效率为指标,从菌液浓度、侵染胞龄、侵染时间、共培养时间四方面优化了转化体系。进行了PCR、PCR-Southern和RT-PCR分析鉴定及β-胡萝卜素含量测定,初步证明外源基因PSY 已整合到人参的基因组中并在转录水平上进行了表达,β-胡萝卜素含量平均提高了26倍。该研究为改善和提高人参中类胡萝卜素含量提供了一种新的途径。     

酿酒酵母中高效积累β-胡萝卜素的代谢途径构建

β-胡萝卜素是一种橘黄色的脂溶性色素，属于类胡萝卜素家族，基于其丰富的生物学活性，在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用。国内外对β-胡萝卜素市场需求量巨大，特别是天然来源的β-胡萝卜素具有广阔的市场前景，建立适合天然β-胡萝卜素生产的微生物细胞工厂显得尤为重要。本研究利用基因工程手段克隆了β-胡萝卜素生物合成途径中的三个基因，分别是来源于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的香叶基香叶基焦磷酸合成酶基因(ScBTS1)、红法夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)的八氢番茄红素脱氢酶基因(XdCrtI)以及同时具有八氢番茄红素合成酶和番茄红素环化酶的双功能酶基因(XdCrtYB),构建组成型表达载体pYES2-Kan-CrtI-CrtYB-BTS1,并转化至酿酒酵母MKP-o中，最终筛选获得能够生产β-胡萝卜素的酿酒酵母基因工程菌株。结果显示，此工程菌摇瓶产量达到14.53 mg/g细胞干重(DCW)且发酵周期短，不仅可以稳定高效地积累β-胡萝卜素，同时发酵过程中无需添加诱导剂，有利于节约生产成本。因此，可以将其作为一株具有较高β...     

八氢番茄红素脱氢酶的研究进展北大核心CSCD

类胡萝卜素是一类超过700种的萜烯基团类不饱和化合物的总称,根据结构可分为胡萝卜素族和叶黄素族,具有较高的营养价值。八氢番茄红素脱氢酶是类胡萝卜素生物合成途径中的首要限速酶,它参与催化无色的八氢番茄红素转变成有色类胡萝卜素,发挥着中心调控作用。不同生物源的八氢番茄红素脱氢酶在功能上呈现多样性,在大多数蓝细菌,藻类和高等植物的类胡萝卜素生物合成途径中,由Crt P,Crt Q和异构酶Crt H或PDS,ZDS和异构酶Z-ISO、Crt ISO共同参与番茄红素的形成,而在大多数微生物中只有Crt I-type一种酶来完成八氢番茄红素的脱氢反应,且根据脱氢步骤的不同分别可生成链孢红素、番茄红素或脱氢番茄红素。本文阐述了不同生物源八氢番茄红素脱氢酶的基因分离与鉴定,功能多样性及表达调控机制等最新研究进展,并进行了进化分析,为八氢番茄红素脱氢酶的深入研究及利用基因工程策略生产类胡萝卜素的应用提供重要信息。     

导入八氢番茄红素合酶和番茄红素β-环化酶基因的玉米后代性状分析

以分别转有枸杞八氢番茄红素合成酶基因Lmpsy和枸杞番茄红素β-环化酶基因Lmlycb的两种转基因的天塔五号自交系玉米植株为转基因材料,以非转基因的天塔五号自交系为对照组,对它们的光合速率,类胡萝卜素含量,植株性状,产量相关指标及生物量进行了调查和统计学分析。结果表明将类胡萝卜素代谢途径关键酶的基因导入天塔五号自交系植株,能提高植株类胡萝卜素的表达量,消除光污染,提高光合速率,增加光合产物的积累量。     

茄红素-β-环化酶反义基因对胡萝卜茄红素含量的影响

以根癌农杆菌GV3101为介导,用茄红素-β-环化酶(lycopene bate cyclase-LYC-B)5′端反义基因对胡萝卜(Daucus carotaL.var.sativa)进行了遗传转化,经胚发生途径得到抗性植株。GUS检测和Southern杂交表明目的基因已整合到胡萝卜基因组中,Dot Blot显示目的基因在受体植株中已表达,茄红素和胡萝卜素检测结果表明,转基因愈伤组织茄红素含量高于胡萝卜素含量。     

柑橘果皮颜色的形成与类胡萝卜素组分变化的关系

分析了果皮分别为红、橙和黄颜色的柑橘品种“满头红”、“尾张”和“胡柚”果实着色过程中果皮类胡萝卜素组分及含量的变化。结果表明,随着果实的发育和成熟,果皮叶绿素含量下降,α-胡萝卜素、β—胡萝卜素含量逐渐下降直至消失,而β—隐黄质、β-柠乌素、玉米黄质等叶黄素成分含量逐渐上升,果实逐渐褪绿并呈现其特征色泽。“胡柏”果皮中类胡萝卜素总量及其橙、红色类胡萝卜素成分β-隐黄质和β-柠乌素积累少是其颜色淡、呈黄色的主要原因;三种果实的颜色差异并非由于果皮类胡萝卜素总量的差异,而主要是由于果皮不同类胡萝卜素成分组成比例不同。“满头红”以积累红色的β-柠乌素为主,而“尾张”则以积累橙色的β-隐黄质为主。     

低温和PEG预处理对小麦愈伤组织形成及IAA氧化的影响

研究了低温和PEG预处理对小麦成熟胚愈伤组织形成及IAA氧化的影响。结果表明,低温和PEG预处理促进两种小麦成熟胚愈伤组织形成,但对其IAA氧化的影响不同;其中低温引起‘郑引1号’IAA氧化酶活性降低,但对‘保7059’的影响不大;而PEG使‘保7059’的IAA氧化酶活性增加,但对‘郑引1号’无明显影响;两种处理均使两种小麦IAA过氧化物酶活性降低。     

β胡萝卜素基因的克隆

以色列Hebrew大学的研究组从一种分裂藻类中分离出编码八氢番茄红素不饱和化酶的基因(pds基因),并成功地克隆和定序.八氢番茄红素不饱和化酶是控制β胡萝卜素生物合成的酶.如果扩增植物中的pds基因,就有可能使β胡萝卜素(作食品添加剂)的产量提高.β胡萝卜素是维生素A的前体,可作抗氧化剂及着色剂使用.将pds基因导入后,可使果实提早着色,所以能获得上市时间长的果实. 利用pds基因,还可以开发对某些抑制八氢番茄红素不饱和化酶的除草剂有抗性的作物.实际上,目前已获得几株抗这种除草剂的变异株.     

胡萝卜细胞培养产胡萝卜素的研究

从鲜红胡萝卜主根部选取外植体,用MS型培养基诱导出愈伤组织,继代培养,周期22d,接着进行细胞的液体悬浮培养。液体培养20d时,测定β-胡萝卜素含量达41．7mg／L,占细胞干重的0．35％。培养细胞中含胡萝卜素是胡萝卜根部的3．38倍,色素比产率提高15．4倍。     

EMS诱变和NaCl胁迫的正交实验及耐盐纤维亚麻种质的筛选

旨为经愈伤组织诱导再生的耐盐性纤维亚麻植株奠定基础。以3种纤维亚麻无菌苗的下胚轴段为材,经EMS诱变和盐胁迫的正交实验,再经诱芽和愈伤组织培养,研究其理化特性。结果显示,‘范妮’、‘天鑫3号’和‘双亚5号’下胚轴段不定芽培养的最适处理组合均为0.025%EMS处理2 h(或4 h),之后用100或150 mmol/L Na Cl处理12 h;总产芽率由高到低分别为‘范妮’、‘天鑫3号’和‘双亚5号’下胚轴段;对3种亚麻不定芽生长影响的顺序为:Na Cl浓度EMS浓度EMS处理时间;3种亚麻下胚轴段不定芽诱导的适宜培养基为MS+0.000 2 mg/L TDZ+0.02 mg/L KT+0.005 mg/L NAA+0.3%蔗糖+0.1 g/L肌醇+3.3 g/L植物凝胶。经0.025%EMS处理4 h+150 mmol/L Na Cl处理12 h后生长的愈伤组织,经过2次交替筛选后,其理化指标表明,与对照组的相比,3种亚麻处理组愈伤组织脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD和POD活性均显著提高(P0.05)。经过0.025%EMS处理4 h+150 mmol/L Na Cl处理12 h后生长的愈伤组织具有一定的耐盐性。     

不同外源激素对灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织生物量生长和绿原酸含量的影响

为探索外源激素对灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织生长及其代谢产物绿原酸含量的影响,该研究通过在培养基中添加不同种类和浓度的外源激素,以诱导其愈伤组织的产生及增殖生长,并采用称量法和高效液相色谱法分别检测愈伤组织生物量和绿原酸含量。结果表明:不同外源激素及其组合对愈伤组织生物量和绿原酸含量的积累产生不同的影响;培养基中添加单一外源激素时,对愈伤组织生物量影响最大的为TDZ激素;和对照相比,不同浓度的TDZ均使生物量显著提高,其中0.5 mg·L-1的TDZ使生物量达最大,为0.62 g;对绿原酸积累影响的结果不太一致,除TDZ激素影响最小以外,0.5 mg·L-1的NAA使愈伤组织中的绿原酸含量积累最多,为11.18 mg·g-1;外源激素组合中,含有TDZ激素的组合生物量偏高,但绿原酸含量偏低,这与单一外源激素的结果一致。MS+0.5 mg·L-1TDZ+0.5 mg·L-12,4-D培养基使愈伤组织中绿原酸含量积累较多,为15.53 mg·g-1,且生物量达最高,为0.65 g,因此该激素组合为该研究最适培养基组合。通过筛选适宜的外源激素及其组合能促进灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织生物量的提高和次生代谢产物绿原酸的积累。研究结果对从灰毡毛忍冬‘渝蕾1号’愈伤组织中获得大量的绿原酸提供了重要依据。     

‘金冠’苹果及其优系(SGP-1)果实发育期间有机酸代谢特征比较北大核心CSCD

以‘金冠’苹果及其优系‘SGP-1’为试材,测定果实发育期间有机酸组分、含量和苹果酸代谢相关酶活性,分析它们的变化规律及相关关系,以探索苹果有机酸积累的关键时期和关键酶,揭示果实低酸成因。结果表明:(1)苹果果实发育期间,‘SGP-1’的有机酸含量显著低于‘金冠’,成熟时仅为‘金冠’的二分之一,且主要由苹果酸、奎宁酸、酒石酸和柠檬酸组成,幼果期以奎宁酸为主,成熟期以苹果酸为主。(2)‘SGP-1’的苹果酸含量显著低于‘金冠’,其在幼果期和膨大期变化规律与‘金冠’相反,且积累关键时期和快速下降期早于‘金冠’;‘SGP-1’果实其余酸组分含量变化趋势与‘金冠’基本一致,但在幼果期显著高于‘金冠’,在成熟期与‘金冠’差异不显著。(3)‘SGP-1’的苹果酸代谢相关酶活性在幼果期均显著高于‘金冠’,成熟期持平或显著低于‘金冠’;幼果期MDH活性和成熟期ME活性在两材料间变化规律相反。(4)‘SGP-1’的幼果期苹果酸积累与PEPC和VHA活性呈极显著正相关关系,而同期‘金冠’则与MDH、PEPC和VHA活性呈极显著负相关关系;‘SGP-1’膨大期苹果酸积累与MDH、PEPC活性呈极显著负相关关系,与PEPCK和VHA活性呈显著正相关关系,而同期‘金冠’则与PEPC、ME和VHP活性呈极显著或显著负相关关系;二者成熟期苹果酸积累均与MDH、PEPC、ME和VHP活性呈极显著或显著负相关关系。研究发现,‘SGP-1’是以苹果酸为主的低酸型‘金冠’苹果变异优系,对苹果酸积累起主要调控作用的酶种类和活性与‘金冠’不同,导致了‘SGP-1’的低酸品质,该研究结果为深入探索果实低酸形成机理和培育高糖低酸新品种奠定了基础。     

胡萝卜组织培养和高效遗传转化体系的建立

为了建立高效的胡萝卜遗传转化体系,本实验选用3个胡萝卜(Daucuscarotavar.sativa)栽培品种:‘金笋五寸’、‘Carol’和‘改良黑田七寸’,以它们的下胚轴和子叶为外植体,首先建立了高频愈伤诱导体系。在此基础上,以Carol的下胚轴和愈伤组织为受体材料,利用根癌农杆菌LBA4404介导转化质粒pBI121。经X-Gluc染色,证明GUS基因瞬间表达成功,经PCR方法鉴定,证明GUS基因已整合到胡萝卜的染色体中,从而建立了高效的胡萝卜遗传转化体系。     

杂花和紫花苜蓿原生质体分离培养条件的筛选

以杂花苜蓿‘甘农1号’和紫花苜蓿‘甘农4号’、‘阿尔冈金’及‘清水’4个适宜西北内陆黄土高原地区栽培的苜蓿愈伤组织为材料,研究酶解时间、酶液组合、酶液渗透压、愈伤组织继代培养时间、预处理措施及不同培养方法等对原生质体分离和培养效果的影响,并对培养条件进行优化。结果表明:(1)适宜4个苜蓿品种愈伤组织酶解的最佳预处理措施为0.55mol/L蔗糖或CPW溶液中预质壁分离1h,最佳继代时间均为12d。(2)‘甘农1号’、‘甘农4号’和‘清水’的最佳酶液组合均为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%崩溃酶;‘阿尔冈金’的最佳酶液组合为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶+0.3%离析酶+0.3%崩溃酶;‘甘农1号’和‘阿尔冈金’的最佳酶解时间为12h,‘甘农4号’和‘清水’分别为14h和10h。(3)适宜4个品种酶解的甘露醇浓度分别为‘甘农1号’0.75mol/L,‘甘农4号’0.65mol/L,‘阿尔冈金’0.6mol/L,‘清水’0.55~0.6mol/L。(4)经液体浅层培养和固液培养方式均可获得4个苜蓿品种的再生愈伤组织,且固液培养法较液体浅层培养法更有利于苜蓿原生质体早期的培养和再生。     

胡萝卜(Daucus carota L.)中主要胡萝卜素和番茄红素含量的QTL分析

以高胡萝卜素自交系P50006和HCM A.C.为亲本构建的F2群体为作图群体,对胡萝卜中α-胡萝卜素、α-胡萝卜素、总胡萝卜素和番茄红素含量进行QTL定位及遗传分析。结果表明,α、β-胡萝卜素、总胡萝卜素和番茄红素含量的广义遗传力分别为0.75、0.50、0.31和0.93。遗传图谱包含91个SRAP(Sequence-related amplified polymorphism)标记,分布于9个连锁群,总长度502.9cM,标记间平均距离5.5cM。除α-胡萝卜素含量外,α-胡萝卜素、总胡萝卜素和番茄红素含量分别检测到1个主效QTL,均为加性遗传效应,分别解释表型变异为12.79%、12.87%和14.61%。此外,α-胡萝卜素和番茄红素含量还分别检测到1对上位性QTL,最大遗传效应分别为显性×加性互作和显性×显性互作,分别解释表型变异为15.1%和6.5%。文章中与QTL连锁的分子标记可用于高胡萝卜素、番茄红素的种质筛选和聚合育种。