收藏本站
《山东师范大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

生长调节剂和光对盐地碱蓬愈伤组织甜菜红素诱导机理的研究

赵术珍  
【摘要】: 盐地碱蓬是一种肉质化的真盐生植物,是盐土和盐渍化土壤的指示植物之一,既耐盐又耐涝,可以在黄河三角洲等潮间带重盐碱地正常生长发育完成生活史。有趣的是只有生长在盐湿低洼地的盐地碱蓬和萌发一周左右的幼苗植株为红色,其他自然生境下生长的盐地碱蓬均为绿色。我们对盐地碱蓬耐盐生理和分子机理已做了比较深入的研究,也已经证明红色盐地碱蓬中所含的红色素是甜菜红素而非花色素。 甜菜素包括甜菜红素和甜菜黄素,是一类含氮的水溶性化合物。在甜菜红素合成途径中有三个酶(酪氨酸酶,多巴双加氧酶和葡糖基转移酶)参与了甜菜红素的合成。但是,对于甜菜素合成途径和调控机制的研究远远落后于对类黄酮类色素的研究。许多研究发现,甜菜红素与植物抗逆性有关。遗憾的是,在实验室条件下,无法诱导出和自然界中一样的盐地碱蓬紫红色植株,这可能是由于自然生境中甜菜红素的积累是受环境因子综合作用的结果,有些条件人工很难模拟。这在一定程度上限制了我们对甜菜红素的研究。由于组织培养具有不受季节限制,无细菌污染,能更加有效控制各种因素的影响等优点,可以方便地对甜菜红素合成机理进行研究。 我们的初步结果表明,甜菜红素的含量受环境因子光,温度和盐度等的影响。由于光和植物生长调节剂是调控植物生长发育和代谢的重要环境因子,因此,本文选用盐地碱蓬愈伤组织为材料,研究光和植物生长调节剂对盐地碱蓬愈伤组织中甜菜红素积累的影响及可能的机理,从而为研究两种因子调控甜菜红素合成的详细分子机制提供证据,同时也为研究甜菜红素对盐生植物抵抗逆境的作用机理及开发利用甜菜红素奠定基础。 主要实验结果如下: 以在MS + 6-BA 0.5 mg L-1 +2,4-D 0.2 mg L-1(CIM)中暗培养28天的盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)愈伤组织为材料,探讨了不同植物生长调剂在白光下对盐地碱蓬愈伤组织生长和甜菜红素含量的影响以及可能的机制。结果表明:培养基中添加生长调节剂明显影响愈伤组织的生长和甜菜红素的积累。当MS培养基中加入0.5 mg L-1 6-BA与0.2 mg L-1 2,4-D时,愈伤组织生长最好,相对生长速率为233.21 mg·g-1·d-1。在试验的生长素中,NAA和IAA对甜菜红素的积累没有明显影响,2,4-D强烈抑制甜菜红素的积累。细胞分裂素TDZ和6-BA显著促进甜菜红素的积累。相同浓度的TDZ比6-BA对甜菜红素的诱导效果更好。愈伤组织在MS + 0.5 mg L-1 TDZ + 1.0 mg L-1 NAA培养基中进行光下培养时细胞中甜菜红素的含量最高,达到28.77 nM g-1FW。白光条件下,植物生长调节剂对多巴双加氧酶基因的表达和酪氨酸羟化酶和多巴氧化酶活性的影响与对甜菜红素含量的影响一致,而植物生长调节剂处理下的酪氨酸酶蛋白表达稳定。这说明在盐地碱蓬愈伤组织中植物生长调节剂介导的甜菜红素的代谢可能是通过调控4,5-多巴双加氧酶基因的表达和酪氨酸酶活性实现的,与酪氨酸酶蛋白水平无关。 以在CIM培养基中培养28天的盐地碱蓬(S. salsa L.)愈伤组织为材料,探讨了光对盐地碱蓬愈伤组织甜菜红素合成的影响以及可能的机制。结果表明:光质和光强度显著影响盐地碱蓬愈伤组织的生长和甜菜红素的积累,而且,甜菜红素的积累与愈伤组织的生长相一致。白光对甜菜红素的诱导效果最好,红光和蓝光次之,黑暗最弱。随着光强度的升高,甜菜红素含量基本上呈现先上升后下降的趋势。白光,红光和蓝光光强度分别在60-100μmol m-2 s-1,40μmol m-2 s-1和2μmol m-2 s-1时甜菜红素含量达到最高值,且分别为28.77 nM g-1FW,15.70 nM g-1 FW和14.49 nM g-1 FW。不同光质对多巴双加氧酶基因的表达和酪氨酸羟化酶和多巴氧化酶活性的影响与对甜菜红素的含量影响结果一致。然而,酪氨酸酶蛋白水平不受光质影响。这说明光对愈伤组织中甜菜红素积累的影响可能是通过调控甜菜红素合成过程中的酶如4,5-多巴双加氧酶基因表达水平和酪氨酸酶活性实现的,与酪氨酸酶蛋白水平无关。 以在CIM中暗培养26天或28天的盐地碱蓬(S. salsa L.)愈伤组织为材料,探讨了不同植物生长调剂和白光在调控盐地碱蓬愈伤组织甜菜红素积累之间的关系。结果表明:黑暗条件下TDZ浓度梯度对甜菜红素积累无显著影响,而白光下TDZ浓度诱导的甜菜红素积累量有显著差异,光对生长调节剂诱导的甜菜红素积累有明显的促进效应。不管是在MS基本培养基,还是含有生长调节剂TDZ和NAA的培养基中,白光光强梯度诱导的甜菜红素积累量均有显著差异,并随光强的增大而提高。这些结果说明光在甜菜红素积累的调节过程中起类似于“开关”作用,生长调节剂的存在在一定程度上增强了光强诱导效应的表达。分析生长调节剂与白光的相互关系发现白光和TDZ既不是倍数关系,也不是叠加关系,而是相互作用。白光是合成甜菜红素必需的,TDZ可能参与了白光的信号转导途径。蓝光,红光和白光与黑暗处理相比,1 h和10 d的细胞分裂素含量均没有明显差异,因此我们推测光促进甜菜红素的积累不是由于光促进内源细胞分裂素的含量实现的。由以上结果我们推测,光和细胞分裂素可能首先通过两条独立的信号转导途径起作用,然后在细胞分裂素的下游某一位点两条途径聚集在一起共同调控甜菜红素的积累。这一机制可能与两种因子对花色素调控机理相似,其机制可能为:响应调节因子(RR4)既接受细胞分裂素受体组氨酸激酶(HKs)传来的细胞分裂素信号,又接受光信号受体传来的光信号,并将接收的信号通过多级信号转导中间体,以一种不确定的机制抑制转录因子HY5的降解,从而导致HY5调控的甜菜红素合成相关酶如酪氨酸酶(tyrosinase),4,5-多巴双加氧酶(DOPA-4,5-dioxygenase,DODA),和5-氧-葡糖基转移酶(5-O-glucosyltransferase,5-GT)基因的表达,启动甜菜红素的合成。但是对其作用机理的进一步明晰,有赖于应用分子生物学方法,来对光和植物生长调节剂对甜菜红素的调控机理进行深入研究。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q946

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 韩国良;杨剑超;隋娜;;盐地碱蓬愈伤组织原生质体的分离纯化[J];山东农业科学;2012年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王倩;盐地碱蓬SsDODA基因启动子的克隆和功能分析[D];山东师范大学;2011年
2 郑音;辽宁碱蓬营养成分分析及有益内生菌筛选[D];辽宁师范大学;2011年
3 王琼;盐地碱蓬中5-GT基因的克隆及分析[D];山东师范大学;2010年
4 柏忠良;叶子花中甜菜色素代谢若干相关基因的克隆与表达分析[D];福建农林大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙秀坤,许爱娥;黑素细胞内酪氨酸酶翻译后加工运输障碍与某些色素病的关系[J];国外医学.皮肤性病学分册;2005年01期
2 李文阳;尹燕枰;闫素辉;戴忠民;梁太波;王振林;;不同粒型小麦品种籽粒内源激素变化与籽粒灌浆特征的比较[J];华北农学报;2007年01期
3 温广宇,朱文学;天然植物色素的提取与开发应用[J];河南科技大学学报(农学版);2003年02期
4 丁大鹏,马文丽,郑文岭;酪氨酸酶抑制剂的研究进展[J];实用医学杂志;2005年12期
5 ;The effect of external Ca~(2+) and Ca~(2+)-channel modulators on red-light-induced swelling of protoplasts of Phaseolus radiatus L.[J];Cell Research;1998年01期
6 肖和,张信江,李大铁;三氧化二砷对A375人恶性黑素瘤细胞株酪氨酸酶活性及黑素生成的影响[J];中华皮肤科杂志;2005年01期
7 王桃云,万承永,王飞;我国天然植物色素研究与开发初探[J];浙江林业科技;2001年02期
8 王长泉;赵吉强;陈敏;王宝山;;盐地碱蓬甜菜红素苷的鉴定及环境因素对其积累的影响(英文)[J];植物生理与分子生物学学报;2006年02期
9 ;Ca~(2+)-Calmodulin is Involved in Betacyanin Accumulation Induced by Dark in C_3 Halophyte Suaeda salsa[J];Journal of Integrative Plant Biology;2007年09期
10 王长泉;刘涛;王宝山;;植物甜菜素研究进展[J];植物学通报;2006年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王凤德;叶帅;王保;李利斌;王淑芬;朱正歌;高建伟;;小立碗藓细胞色素P450基因CYP73A49的克隆与功能分析[J];山东农业科学;2011年09期
2 伍时华;廖兰;黄翠姬;容元平;徐雅飞;;木霉T-1和酵母菌混和发酵生产发酵蔗渣饲料研究[J];安徽农业科学;2010年03期
3 文攀;王振宇;夏祥慧;;脂溶性红松籽壳色素的初步分离与纯化[J];安徽农业科学;2011年15期
4 吴瑜凡;卢亚萍;汪瑾;;植物和真菌多酚氧化酶的分子生物学研究进展[J];现代农业科技;2008年18期
5 徐志锋;李萍;浦亚红;杨世玉;杜荣琼;张烨;;大理杜鹃花黄色素的提取工艺及其性质研究[J];现代农业科技;2010年15期
6 刘震;鲍先巡;尤征英;杨莹;徐家萍;;家蚕对BmNPV抗病性与中肠消化酶活性的关系[J];安徽农业大学学报;2009年03期
7 王丽霞;刘坤;张秀媛;;植物性天然色素的研究进展[J];北方园艺;2011年17期
8 于加平;;藿香色素的提取及稳定性研究[J];北方园艺;2011年24期
9 邓洁红;谭兴和;潘小红;王锋;;葡萄花色苷研究进展[J];包装与食品机械;2006年06期
10 鄢又玉;赵春芳;李三杰;余龙江;;美白护肤品作用机理及配方研发设计[J];日用化学工业;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 庄志凯;曹文红;吉宏武;;南美白对虾虾头内源碱性蛋白酶的分离纯化及其酶学特性研究[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
2 刘健君;林萍;刘朝蓬;袁梅;何银生;;观赏花卉天然红色素的研究进展[A];云南省作物学会2004—2006年优秀论文选集[C];2006年
3 周威;邱关明;李喜坤;严长浩;李伟;;稀土生物调节剂——植物和微生物篇[A];中国稀土学会第一届青年学术会议论文集[C];2005年
4 黄友谊;刘敬卫;丁建;倪德江;;茶树多酚氧化酶的基因克隆与原核表达[A];2008茶学青年科学家论坛论文集[C];2008年
5 姚强;刘岩;任鹏飞;任海霞;曲玲;李瑾;宫志远;;分子生物学技术在食用菌中的应用研究进展[A];第二届全国食用菌中青年专家学术交流会论文集[C];2008年
6 李濯冰;张玉杰;赵韶华;王玉蓉;王智勇;;水蛭不同提取工艺抗凝活性比较及酶提物组成分析[A];2009全国中药创新与研究论坛学术论文集[C];2009年
7 单月琴;;青稞黑色素的结构鉴定[A];第十四届全国感染药学学术会议论文汇编[C];2012年
8 毛静;周媛;李进进;王彩云;;除虫菊薄层再生与遗传转化体系研究[A];中国观赏园艺研究进展(2013)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周欣;铵离子对中国红豆杉细胞中紫杉烷生物合成的影响及其信号转导机理研究[D];华东理工大学;2011年
2 于安玲;芸薹素(BR)和赤霉素(GA)对小麦籽粒淀粉积累、粒度分布及加工特性的影响[D];山东农业大学;2011年
3 周博如;阿特拉津降解菌的分离、鉴定及特性研究[D];东北林业大学;2011年
4 苏宇杰;竹红菌素的特性及应用研究[D];江南大学;2011年
5 金丽虹;氩离子激光辐照对大豆幼苗生物学性能影响的研究[D];长春理工大学;2011年
6 张彬;芸薹属植物花青素生物合成代谢途径调控机制的研究[D];重庆大学;2011年
7 马璐琳;普通小麦品种望水白中DON诱导上调表达UDP-葡萄糖基转移酶基因的克隆及功能分析[D];南京农业大学;2009年
8 隋益虎;辣椒紫色性状遗传分析、相关基因克隆和种间杂种创制[D];南京农业大学;2011年
9 高建杰;苹果两个MYB转录因子基因的克隆与功能分析[D];南京农业大学;2011年
10 张君萍;沙葱籽油和多糖的提取及其降血脂作用[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曲丽洁;用于动物性食品中莱克多巴胺快速检测的SPR技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 林福全;InnVit基因对黑素细胞生物学功能的影响及其分子机制[D];浙江理工大学;2010年
3 张立伟;光质对三种芽苗菜生理特性及品质的影响[D];山东农业大学;2010年
4 刘春滟;双孢蘑菇褐化相关PPO基因的研究及香菇EST-SSR标记的建立[D];安徽农业大学;2010年
5 董荣莹;紫竹杆化学成分和表皮色素的研究[D];浙江农林大学;2010年
6 岳文明;生物转化法制备薏苡仁抗高血压活性肽的研究[D];黑龙江中医药大学;2010年
7 王静;海参多肽的酶法制备及体外抗氧化性能研究[D];烟台大学;2010年
8 张婷;厚壳贻贝酶解物的制备及其降血压肽的分离纯化、结构表征[D];浙江工商大学;2011年
9 王晓阳;刺槐花中多酚类物质的提取工艺优化及其应用研究[D];山东师范大学;2011年
10 王倩;盐地碱蓬SsDODA基因启动子的克隆和功能分析[D];山东师范大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶;杨谦;;生防枯草芽孢杆菌的研究进展[J];安徽农业科学;2008年01期
2 王红霞;范雪晖;;芦荟原生质体的分离[J];安徽农业科学;2008年19期
3 赖瑞云;钟赞华;张雪芹;林丽仙;苏明华;谢志南;;留叶配合IBA处理对三角梅插穗生根及生理生化指标的影响[J];安徽农业科学;2010年35期
4 尹建雯;陈有为;徐闻;杨慧敏;;芦荟植物内生真菌抗真菌活性的研究[J];现代农业科技;2005年12期
5 许崇彦;刘宪斌;刘占广;王娟;姜中鹏;曹佳莲;;翅碱蓬对石油烃污染的海岸带修复的初步研究[J];安全与环境学报;2007年01期
6 谷奉天;开发盐地碱蓬绿色系列食品研究[J];滨州教育学院学报;1999年03期
7 涂艺声;熊立亭;冷冰;;3种杜鹃属植物原生质体制备纯化条件的研究[J];江西师范大学学报(自然科学版);2009年02期
8 李霞;;酚类化合物对植物的化感作用[J];长春师范学院学报;2006年04期
9 陶茸;李玉珠;王娟;安惠惠;郭婧;师尚礼;;扁蓿豆愈伤组织原生质体分离条件的研究[J];草地学报;2011年02期
10 周玲玲;缪建锟;祝建波;曹连莆;;大叶补血草Na~+/H~+逆向转运蛋白基因的克隆及序列分析[J];草业学报;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王长泉;盐地碱蓬甜菜红素的鉴定及其生物合成的生理机制研究[D];山东师范大学;2007年
2 邵群;盐地碱蓬阳离子转运载体SsHKT1的基因克隆及其功能分析[D];山东师范大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张家祥;中国南方拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)真菌及其分种性状的研究[D];浙江大学;2002年
2 王少奎;小麦品种多酚氧化酶的分析[D];安徽农业大学;2004年
3 赵术珍;盐地碱蓬再生体系及遗传转化体系的初步建立[D];山东师范大学;2006年
4 艾力·吐热克;草酸青霉菌(P-O-41)的解磷与诱导抗性的研究[D];新疆农业大学;2006年
5 黄亚玲;马铃薯原生质体遗传转化体系的构建[D];华中农业大学;2006年
6 闫留华;盐地碱蓬积累甜菜红素的抗氧化功能探讨[D];山东师范大学;2008年
7 阮圆;盐地碱蓬4,5-多巴双加氧酶基因的克隆和功能分析[D];山东师范大学;2008年
8 王桂英;聊城市奶牛临床型乳房炎的病原菌分离鉴定及治疗效果研究[D];山东农业大学;2008年
9 王琼;盐地碱蓬中5-GT基因的克隆及分析[D];山东师范大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李振东;陈秀蓉;杨成德;李鹏;;乳白香青内生菌RC14抑菌能力测定及其鉴定[J];草地学报;2012年04期
2 任伟重;姜华;郑音;修玉萍;;碱蓬资源的开发价值[J];辽宁农业科学;2011年05期
3 邱并生;;盐地碱蓬内生中度嗜盐菌[J];微生物学通报;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王倩;盐地碱蓬SsDODA基因启动子的克隆和功能分析[D];山东师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾培敏,朱琦,余韵,陈国强,陈赛娟,陈竺,王振义,童建华;低剂量氧化砷治疗早幼粒细胞白血病的实验研究[J];癌症;2002年04期
2 王连方,王生玲,林勤,孙幸之;地方性砷中毒皮肤色素改变的定量流行病学意义[J];地方病通报;1997年04期
3 李世清,邵明安,李紫燕,伍维模,张兴昌;小麦籽粒灌浆特征及影响因素的研究进展[J];西北植物学报;2003年11期
4 赵春江,康书江,王纪华,郭晓维,李鸿祥;植物内源激素对小麦叶片衰老的调控机理研究[J];华北农学报;2000年02期
5 尚玉磊,李春喜,邵云,姜丽娜;禾本科主要作物生育初期内源激素动态及其作用的比较[J];华北农学报;2004年04期
6 陈连文,师建华;埃及扁圆红甜菜色素的提取及其稳定性研究[J];河北师范大学学报;2002年01期
7 杨雪蕊,孙达远,梁振益,罗艺,李小丽;用水萃取法提取仙人果中的玫瑰红色素[J];海南大学学报(自然科学版);2000年01期
8 马同森,刘绣华,赵东保,张培锋;紫荆花红色素的提取及其稳定性研究[J];化学研究;1997年04期
9 黄涛,卢起来;月季花红色素的提取与性质研究[J];精细化工;1997年05期
10 贺利民,张丽华,汤建彪,仇厚援,苏贻娟;岗稔果色素的提取及性状研究[J];精细化工;1998年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 托马斯·菲利普;吴文斌;;用薄膜技术净化和浓缩天然着色剂[J];中国野生植物资源;1985年04期
2 胡隆基;古明选;;日本市场的食用天然色素[J];天然产物研究与开发;1989年02期
3 王宗训;植物资源开发利用新信息——国外有关植物的专利摘要(六)[J];植物杂志;1994年05期
4 ;准用食品添加剂[J];河南科技;1995年11期
5 沈悦玉,杨湘庆,杨晓丽;一种天然物质的精制和萃取方法[J];安徽科技;1996年04期
6 柳素娟;魏宿俊;盛苏;;天然色素的开发及应用[J];中国野生植物资源;1987年02期
7 秦玉楠;天然食用色素——紫色素和蓝色素的提取技术[J];安徽科技;1995年03期
8 宜君;番茄色素VS人工色素[J];百科知识;2003年10期
9 麦格;;植物糖罐缤纷秀[J];小哥白尼(野生动物画报);2010年09期
10 胡隆基;唐忠惠;曹玉英;叶其;黄祥彬;;天然落葵红色素研究初报[J];天然产物研究与开发;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 王长泉;;半枝莲(Portulaca grandiflora Hook)甜菜红素抗氧化性能的研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
2 王宝山;陈敏;邵群;王长泉;;盐地碱蓬甜菜红素积累、表型及抗逆性[A];2006年中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
3 王华忠;张文彬;;甜菜胚轴颜色分离选择创新甜菜种质和育种方法的研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 一凡;甜菜红迅速走俏[N];医药经济报;2010年
2 徐志朝;红甜菜提取甜菜红 废渣还可再利用[N];中国食品报;2009年
3 朱鹏;食用色素在食品中的应用[N];中国食品质量报;2007年
4 本报记者 常胜军 王翔 杨扬;走向世界的晨光[N];邯郸日报;2011年
5 周秀琴;天然色素的特性及在饮料中的应用(之一)[N];中国食品质量报;2004年
6 陈俊成;影响食用天然色素使用的因素[N];中国食品质量报;2004年
7 天津营养师协会 赵立颖;蓝绿色食物要少吃[N];健康时报;2009年
8 志民富强 记者 刘剑英;国内最大水溶天然色素生产线在曲周建成[N];河北日报;2007年
9 苏奎;天然色素:植提物出口生力军[N];医药经济报;2011年
10 本报记者 桑司文;买韩国食品当心红藤草[N];中国消费者报;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 未伟;花生衣红色素的性质及其在肉制品中的应用[D];天津商业大学;2011年
2 余莉莉;火龙果果皮红色素提取、纯化、稳定性研究[D];江西农业大学;2012年
中国知网广告投放
相关机构
>江西农业大学
>天津商业大学
相关作者
>未伟 >余莉莉
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026