番茄果实内番茄红素含量的遗传

番茄成熟果实内番茄红素含量,决定了以它为原料的番茄罐头的红度和质量等级,成为选育优良罐藏番茄品种的主要质量指标之一。有关番茄红素含量遗传的研究50多年前就开始了,迄今已知控制或影响番茄红素含量遗传的基因达17对以上。如番茄果实基本色素基因R/r和T/t,果实表皮色素基因Y/y,抑制番茄红素合成的杏黄果肉基因。at,β-胡萝卜素基因B/b及其修饰基因MOB,可提高     

番茄果实成熟过程中番茄红素含量及合成相关基因表达的分析

以2个高代自交系粉果番茄MLK1和红果番茄FL1为材料,利用实时荧光定量PCR技术及色差仪法,对果实成熟过程中4个时期的番茄红素含量分析及八氢番茄红素合成酶(Psy1和Psy2)和番茄红素环化酶(Lcy)基因的表达进行研究。结果表明,在番茄果实成熟的过程中,番茄红素的含量也逐渐增高,在完熟期达到最高,且红果中的含量高于粉果中的。在2个番茄品种果实不同部位中,Psy1、Psy2和Lcy基因在果实逐渐成熟的过程中转录水平均逐渐增加,在完熟期表达量最高,且红果FL1中的表达量高于粉果MLK1表达量,果实中Psy基因的表达量高于Lcy基因的表达量。     

鲜食番茄果实中番茄红素含量的主基因－多基因混合遗传分析

选择2个番茄红素含量显著不同的鲜食番茄品系,通过P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂6世代联合分析法,研究分析了番茄红素的遗传规律。结果表明：番茄红素的遗传符合一个主基因和加性－显性－上位性多基因模型,主基因遗传力在B₁、B₂和F₂分别为6.85%、34.78％和58.33％,多基因遗传力在B₁、B₂和F₂分别为58.48％、30.69％和0。      

果实特异性RNAi介导的Lcy基因沉默来增加番茄中番茄红素的含量

根据GenBank中番茄的番茄红素β-环化酶(Lcy)基因序列和八氢番茄红素去饱和酶基因(Pds)启动子序列设计特异引物从番茄基因组DNA中分别扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理,将Lcy基因的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段,将该片段与Pds启动子一起插入到pVCT2020的表达载体中,通过农杆菌介导的方法转化番茄,获得转基因植株5棵,PCR检测证实外源片段已成功导入番茄基因组中。收获转色期后20d左右的完全成熟的番茄果实提取番茄红素进行含量分析,结果显示转基因番茄果实中番茄红素的含量极大的增加了。上述结果表明通过RNAi果实特异性的抑制类胡萝卜素代谢途径中生物合成酶基因的表达能够极大的增加番茄果实中番茄红素的含量。这为通过基因工程手段提高番茄果实中的营养价值提供了参考。     

果实特异性RNAi介导的Lcy基因沉默来增加番茄中番茄红素的含量

根据GenBank中番茄的番茄红素β-环化酶（Lcy）基因序列和八氢番茄红素去饱和酶基因（Pds）启动子序列设计特异引物从番茄基因组DNA中分别扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理,将Lcy基因的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段,将该片段与Pds启动子一起插入到pVCT2020的表达载体中,通过农杆菌介导的方法转化番茄,获得转基因植株5棵,PCR检测证实外源片段已成功导入番茄基因组中。收获转色期后20d左右的完全成熟的番茄果实提取番茄红素进行含量分析,结果显示：转基因番茄果实中番茄红素的含量极大的增加了。上述结果表明：通过RNAi果实特异性的抑制类胡萝卜素代谢途径中生物合成酶基因的表达能够极大的增加番茄果实中番茄红素的含量。这为通过基因工程手段提高番茄果实中的营养价值提供了参考     

果实特异性RNAi介导的Lcy基因沉默来增加番茄中番茄红素的含量

根据GenBank中番茄的番茄红素β-环化酶（Lcy）基因序列和八氢番茄红素去饱和酶基因（Pds）启动子序列设计特异引物从番茄基因组DNA中分别扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理,将Lcy基因的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段,将该片段与Pds启动子一起插入到pVCT2020的表达载体中,通过农杆菌介导的方法转化番茄,获得转基因植株5棵,PCR检测证实外源片段已成功导入番茄基因组中。收获转色期后20d左右的完全成熟的番茄果实提取番茄红素进行含量分析,结果显示：转基因番茄果实中番茄红素的含量极大的增加了。上述结果表明：通过RNAi果实特异性的抑制类胡萝卜素代谢途径中生物合成酶基因的表达能够极大的增加番茄果实中番茄红素的含量。这为通过基因工程手段提高番茄果实中的营养价值提供了参考     

番茄果实乙烯释放量的遗传模型分析

本试验选择2个番茄果实乙烯释放量显著不同的番茄品系,通过P_1、P_2、F_1、F_2、B_1和B_2六世代的分析方法,研究了番茄果实乙烯释放量的遗传规律.结果表明:番茄果实乙烯释放量遗传符合1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型(D-4),主基因效应在B_1、B_2和F_(23)个世代的遗传率分别为36.33%、44.09%和35.14%,多基因效应在B_1、B_2和F_(23)个世代的遗传率分别为54.73%、40.50%和54.88%.     

番茄果实特异性启动子的克隆与遗传转化研究

为了实现外源基因在番茄果实中的高效和特异表达,克隆了番茄果实特异基因多聚半乳糖醛酸酶基因( Polygalacturonase,PG)的启动子.以中蔬四号番茄为材料,建立并优化了以子叶为外植体的番茄高效再生和遗传转化体系;以GUS为报告基因,构建PG:GUS植物表达载体,转化番茄.结果表明,在1.0 mg/L ZT的MS分化培养中,番茄子叶的发芽率最高,芽的诱导率高达91％,且发生畸态芽和褐化的外植体最少;通过抗生素浓度对农杆菌的抑制效果试验发现,当头孢霉素的浓度为200 mg/L时,抑制农杆菌的效果最好;成功克隆了番茄PG启动子,将PG启动子驱动的GUS基因转入番茄,对转基因后代果实的GUS染色表明,PG启动子驱动的外源基因在果实中特异表达.     

控制番茄果实成熟的基因工程

乙烯是植物的一种催熟激素,其合成前体是蛋氨酸(Met),它通过三步反应形成乙烯: 乙烯通过分子克隆与异源系统表达,已鉴定了腺苷甲硫氨酸(AdoMet)合成酶[反应(1)],1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)合成酶[反应(2)]与ACC氧化酶[反应(3)]的编码基因。该途径的限制步骤是ACC合成酶催化的反应(2)。应用基因工程的方法已将ACC合成酶、Acc     

番茄果实成熟突变体的研究进展

番茄是一类比较重要的经济作物,具有很高的营养价值,长期以来番茄一直是研究肉质果实生长和成熟的模式生物。近年来,许多番茄果实成熟突变体的发现为研究果实成熟机制提供了重要的生物材料,综述了番茄果实成熟的影响因素、番茄果实成熟相关的突变体及基于突变体对果实成熟的相关研究,为今后突变体及果实成熟机制的研究提供参考。     

秋橄榄果实中番茄红素的超临界萃取技术研究

秋橄榄果实中番茄红素含量丰富。利用超临界二氧化碳技术萃取秋橄榄中的番茄红素,对影响萃取的诸因素,如萃取压力、萃取温度、萃取时间、夹带剂等进行研究,并进一步用响应曲面法优化萃取工艺条件。结果表明：丙酮作为夹带剂效果最佳,优化后的最佳萃取工艺条件是萃取压力37MPa,萃取温度52℃,萃取时间3．8h。     

PG与番茄果实成熟的关系

系统比较了转多聚半乳糖醛酸酶（PG）反义基因和对照番茄果实成熟过程中绿熟、转色、粉顶、粉红、全红5个时期的PG活性和与其相关的生理、生化组分的动态变化。实验表明,转基因果与对照果相比,PG活性始终处于较低水平,PG活性强烈被抑制是在全红期;果实的硬度、贮藏寿命指数都高于对照果;番茄红素合成积累进程被延缓;可溶性果胶含量、电解质外渗百分率均低于对照果。外源乙烯刺激引起对照果PG活性剧增,而转基因果表现钝化。讨论了PG活性与果实成熟、耐贮性及软化的关系,及对外源乙烯刺激的敏感性。首次明确提出PG活性在对照果中极大地表达,在转基因果中强烈被抑制是在全红期 ,而不是在整个成熟期;PG活性在果实软化中起直接和重要作用;PG活性的高低与番茄红素的合成与积累有关。     

番茄果实ACC合成酶的纯化

以伤诱导的番茄囊果皮为材料,改进了ＡＣＣ合成酶（ＥＣ４．４．１．１４）纯化方法。经改进的５步纯化后,ＡＣＣ合成酶被纯化７３００倍,比活性达到１１６８７０Ｕ／ｍｇ蛋白,回收率为７％．以较少的步骤得到了较高的纯化倍数。纯化的ＡＣＣ合成酶经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和银染检验为一条带,分子量为５０ｋＤ,等电点为ｐＨ６．５。     

番茄果实ACC合成酶的性质

测定了经4步纯化、比活性达20000U／mg蛋白质以上的番茄果实伤诱导ACC合成酶的一些酶学性质。酶反应最适PH值为9．5;酶在pH8．0下最稳定,pH7．5－10短时间处理不会使酶发生不可逆变性;酶在pH8．0和9．5的Km值分别为23和4Dμmol／L;根据酶反应不同时间的产物累积量,得出反应速度随时间的变化符合函数关系式Vt＝V0e－kt,并根据此式求出酶的半寿期为107min。光照对酶活性有抑制作用。酶的DTNB化学修饰结果表明,在酶活性中心的PLP结合部位很可能有半胱氨酸残基存在。     

番茄果实ACC合成酶的纯化

以伤诱导的番茄囊果皮为材料,改进了ＡＣＣ合成酶（ＥＣ４．４．１．１４）纯化方法,经改进的５步纯化后,ＡＣＣ合成酶被纯化７３００倍,比活性达到１１６８７０Ｕ／ｍｇ蛋白,回收率为７％,以较少的步骤得到了较高的纯化倍数,纯化的ＡＣＣ合成酶经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和银染检验为一条带,分子量为５０ｋＤ,等电点为ｐＨ６．５。     

番茄果实成熟过程中钙调素含量变化及其与乙烯生成的关系

应用酶联免疫吸附法(ELISA)测定番茄(Lycopersicon esculentum Mill大红品种)果实成熟过程中钙调素(CaM)含量的变化。果实开始成熟(发白期),CaM含量随着呼吸跃变上升,成熟时(粉红期)达到最大,过熟衰老时则下降。果实内部乙烯浓度、ACC含量及其合成酶活性也随跃变而增加,随过熟衰老而降低。GaM含量在果实不同部位中的分布有明显差异,跃变上升期以子房腔组织含量最高,并由中心向外逐渐降低,外周果皮含量最低。此时用外源乙烯催熟处理促进各部位CaM增加。成熟衰老时子房腔组织首先衰老,CaM含量大为降低,但在中柱和果皮中却高于跃变上升期。外源乙烯促进衰老使CaM下降。Ca~(2+)促进番茄圆片CaM含量增高和乙烯产生,CaM抑制剂CPZ,TFP在降低CaM含量的同时也抑制乙烯的产生。     

延缓番茄果实成熟的分子机理

对延缓番茄果实成熟的热处理、反义ＲＮＡ技术及气调技术（高ＣＯ２／低Ｏ２,１００％Ｎ２）等方法进行了阐述,并从分子水平上（包括与乙烯生成有关及无关的蛋白质的合成、基因表达等方面）探讨了这些方法延缓果实成熟的机理。     

番茄果实ACC合成酶的性质

测定了经４步纯化,比活性达２００００Ｕ／ｍｇ蛋白质以上的番茄果实伤诱导ＡＣＣ合成酶的一些酶学性质。酶反庆最适ｐＨ值为９．５;酶在ｐＨ８．０下最稳定,ｐＨ７．５－１０短时间处理不会使酶发生不可逆变性;酶在ｐＨ８．０和９．５的Ｋｍ值分别为２３和４０μｍｏｌ／Ｌ;根据酶反应不同时间的产物累积量,得出反应速度随时间的变化符合函数关系式Ｖｔ＝Ｖ０ｅ＾－ｋｔ,并根据此式求出酶的半寿期为１０７ｍｉｎ。     

PG与番茄果实成熟的关系

系统比较了转多聚半乳糖醛酸酶(PG)反义基因和对照番茄果实成熟过程中绿熟、转色、粉顶、粉红、全红5个时期的PG活性和与其相关的生理、生化组分的动态变化.实验表明,转基因果与对照果相比,PG活性始终处于较低水平,PG活性强烈被抑制是在全红期;果实的硬度、贮藏寿命指数都高于对照果;番茄红素合成积累进程被延缓;可溶性果胶含量、电解质外渗百分率均低于对照果.外源乙烯刺激引起对照果PG活性剧增,而转基因果表现钝化.讨论了PG活性与果实成熟、耐贮性及软化的关系,及对外源乙烯刺激的敏感性.首次明确提出PG活性在对照果中极大地表达,在转基因果中强烈被抑制是在全红期,而不是在整个成熟期;PG活性在果实软化中起直接和重要作用;PG活性的高低与番茄红素的合成与积累有关.