莲藕酚类物质累积规律及儿茶素生物合成关联酶基因的差异表达

论文摘要

莲藕中可检测到的酚类物质有儿茶酚、没食子酸、儿茶素、咖啡酸、香豆酸、白藜芦醇、卢丁、表儿茶素、绿原酸。莲藕中食用部分能检测到较多的儿茶素,儿茶素是莲藕酚类物质中较具代表性的酚类物质,且具有较强的自由基清除和抗氧化能力。莲藕酚类物质的组成分析及活性评价已引起广泛关注,但关于莲藕酚类物质累积规律及儿茶素生物合成机制研究甚少。本课题以莲藕（“鄂莲5号”）为材料,基于外观、褐变度、总酚含量及单酚组成等指标,研究莲藕不同生长期酚类物质变化,比较不同采收期酚类物质含量差异,以及采后不同贮藏方式对其酚类物质影响,明晰莲藕酚类物质的累积规律;进一步通过转录组测序和实时定量PCR分析筛选儿茶素生物合成关联酶基因表达模式,初步明晰莲藕酚类物质累积规律及儿茶素生物合成机制。研究结果如下:（1）不同生长期及采收期莲藕酚类物质变化:莲藕的生长期被分为6个时期,分别为G1-G6。生长期早期（G1-G3时期）为莲藕块茎快速膨大期,其总酚含量、单体酚（没食子酸、没食子儿茶素、儿茶素）含量呈现迅速增加的趋势,此时期为酚类物质迅速累积期。采收期被分为5个时期,分别为H1-H5。第3采收期（11月份左右）莲藕酚类物质及单体酚含量相对较高,且褐变度较低,基于外观及酚类物质含量评价可定为莲藕较适宜采收期。（2）采后不同贮藏方式对莲藕酚类物质的影响:低温（4℃）有效抑制鲜切莲藕片褐变和总酚含量增加,延缓没食子酸儿茶素和没食子酸含量的减少,抑制儿茶素含量增加,没食子酸和没食子儿茶素可能作为底物参与褐变进程;常温（20℃）贮藏下鲜切莲藕片酚类提取物中可检测到新物质,具体成分有待进一步鉴定;高浓度C02气调包装有效抑制了鲜切藕片褐变和总酚含量增加,诱导没食子酸的合成,对儿茶素和没食子儿茶素含量影响不明显。（3）儿茶素生物合成关联酶基因的差异表达分析:在莲藕生长发育期,PAL2和CHS4表达模式与莲藕酚类物质及儿茶素含量呈现正相关,可能负责莲藕酚类前体物质的合成。ANR2在整个生长发育期呈现持续上升的趋势,其表达量在H3期最高,与莲藕酚类物质在H3高含量呈现正相关,可能调控表儿茶素和表没食子儿茶素的生物合成;低温下调PAL1/2、4CL1、CHI1、CHS4/5、CHI1的表达,进而抑制莲藕酚类前体物质的合成,同时进一步下调LAR1的表达,抑制无色矢车菊素（儿茶素的直接前体物质）合成儿茶素;高浓度CO2下调了 4CL1、PAL1、PAL2的表达,进而抑制酚类物质前体物质的合成,延缓莲藕酚类物质的合成。

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摘要

ABSTRACT

英文缩略语索引 Abbreviation

1 绪论

1.1 酚类物质的研究进展

1.1.1 酚类物质

1.1.2 酚类物质的生物活性

1.1.3 酚类物质组成研究

1.2 儿茶素合成机制

1.2.1 果蔬中的儿茶素及其分布

1.2.2 儿茶素生物合成途径及其酶类研究进展

1.3 转录组测序在植物学领域的应用

1.3.1 转录组测序简介

1.3.2 转录组测序技术的应用

1.4 立题背景和意义

1.5 技术路线

1.6 论文研究的主要内容

1.6.1 莲藕生长期及采收期酚类物质变化

1.6.2 采后贮藏对莲藕酚类物质的影响

1.6.3 莲藕儿茶素生物合成关联酶基因的差异表达

2 莲藕生长期及采收期酚类物质变化

2.1 实验材料、仪器与设备

2.1.1 材料

2.1.2 试剂

2.1.3 仪器与设备

2.2 实验内容与方法

2.2.1 外观

2.2.2 褐变度

2.2.3 总酚含量

2.2.4 单体酚

2.3 结果与分析

2.3.1 莲藕不同生长期莲藕酚类物质变化

2.3.2 莲藕不同采收期酚类物质差异

2.4 小结

3 采后贮藏对莲藕酚类物质的影响

3.1 实验材料、仪器与设备

3.1.1 材料

3.1.2 试剂

3.1.3 设备

3.2 实验内容与方法

3.2.1 采后贮藏对莲藕外观的影响

3.2.2 褐变度的测定

3.2.3 总酚含量测定

3.2.4 单体酚测定

3.3 结果与分析

3.3.1 低温贮藏对莲藕酚类物质的影响

2气调包装对莲藕酚类物质影响研究'> 3.3.2 高浓度CO₂气调包装对莲藕酚类物质影响研究

3.4 小结

4 莲藕儿茶素生物合成关联酶基因的差异表达

4.1 实验材料、仪器与设备

4.1.1 材料

4.1.2 试剂

4.1.3 仪器与设备

4.2 实验内容与方法

4.2.1 RNA提取与cDNA合成

4.2.2 引物设计

4.2.3 实时定量PCR

4.3 结果与分析

4.3.1 生长期莲藕转录组测序

4.3.2 RNA提取

4.3.3 莲藕不同生长期儿茶素生物合成关联酶基因的表达分析

4.3.4 莲藕不同采收期儿茶素生物合成关联酶基因的表达分析

4.3.5 低温贮藏下莲藕儿茶素生物合成关联酶基因的表达分析

2气调包装下莲藕儿茶素生物合成关联酶基因的表达分析'> 4.3.6 高浓度CO₂气调包装下莲藕儿茶素生物合成关联酶基因的表达分析

4.4 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新点分析

5.3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 周白雪

导师: 王宏勋,闵婷

关键词: 莲藕,酚类物质,儿茶素,生物合成,基因表达

来源: 武汉轻工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,有机化工

单位: 武汉轻工大学

基金: 国家重点研发计划项目“生鲜农产品品质变化的环境应答机制与控制”(2016YFD0400103)

分类号: Q786;TQ28

DOI: 10.27776/d.cnki.gwhgy.2019.000258

总页数: 76

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莲藕酚类物质累积规律及儿茶素生物合成关联酶基因的差异表达

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