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梨的硒元素吸收与分布规律及代谢关键基因PbAPS1克隆研究

杨美玲  
【摘要】:硒是生命活动中必需的微量元素之一,其主要功能是清除体内的自由基和过氧化物,平衡氧化还原氛围,提高机体的免疫力。硒在地壳中含量较为丰富,在环境中具有双重的生物学特性,对机体的利弊取决于其浓度、形态以及植物种类的不同。本文以梨为试验材料,研究了梨果实内硒元素、硒多糖和硒蛋白的分布特点,分析了硒多糖的结构与抗氧化能力,并对硒代谢关键基因PbAPS1进行了克隆与序列分析,结果如下:(1)梨果实各个部位硒元素含量高低顺序为:果皮果核果肉,果肉中硒元素含量最低。以‘翠冠’梨为材料研究了外源无机硒和有机硒处理对果实硒元素吸收与分配的影响,结果表明不同发育时期喷施不同浓度无机硒肥和有机硒肥,均显著增加梨果实不同部位的硒元素含量,幼果期为最佳喷施时期。此外,喷施无机硒肥的吸收效果要显著强于喷施有机硒肥,其浓度为5 mg·L~(-1)时,梨果实各个部位硒元素的含量均最高。(2)通过单因素试验优化硒多糖和硒蛋白的提取工艺,分离得到不同溶态的硒化合物;利用紫外光谱扫描和红外光谱扫描对硒含量最高的水溶性硒多糖进行深入研究,发现水溶性普通粗多糖和富硒粗多糖两者的结构存在一定差异;同时对其抗氧化能力研究表明水溶性的富硒粗多糖比普通粗多糖抗氧化活性强。(3)硒元素通过硫代谢途径进行同化。本研究利用RT-PCR方法,以梨果肉cDNA为模板进行扩增,得到1398 bp的片段,即PbAPS1基因。该基因编码465个氨基酸,形成稳定的亲水性分泌蛋白,且含多个磷酸化位点;亚细胞定位预测其定位在叶绿体上;该蛋白的二级结构具有31.4%的α-螺旋、17.63%的延伸链、7.53%的β-转角和43.44%的无规卷曲的特性。根据氨基酸序列同源比对,表明该基因与苹果中的APS1基因序列具有高度同源性。


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