小白菜CYP83A1和CYP83B1的遺傳轉(zhuǎn)化以及外源硫素對(duì)硫代葡萄糖苷合成的影響.pdf

1、硫代葡萄糖苷(Glucosinolates，GSs)，簡稱硫苷，又稱芥子油苷，是一種富含氮、硫的重要植物次生代謝產(chǎn)物，主要存在于十字花科植物中。硫代葡萄糖苷已被證實(shí)與十字花科蔬菜的自身防御機(jī)制、風(fēng)味及人體健康有著密切的關(guān)系。近年來，利用基因工程手段和外源物質(zhì)調(diào)控植物體內(nèi)硫代葡萄糖苷組分和含量已成為這方面研究的一個(gè)熱點(diǎn)。調(diào)控十字花科蔬菜中硫代葡萄糖苷組分和含量從而提高其對(duì)人體的營養(yǎng)和保健作用，或提高植株應(yīng)對(duì)病蟲等外界脅迫的能力，對(duì)提高蔬菜

2、的營養(yǎng)品質(zhì)、功能及抗性具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　小白菜(Brassica campestrisL.ssp.chinensis var.communis Tsen et Lee)，又稱不結(jié)球白菜，屬于十字花科蕓薹屬白菜亞種。它含有非常豐富的營養(yǎng)，深受人們的喜愛。小白菜生長周期短，易于種植，在我國栽培面積非常廣，對(duì)其研究具有非常重要的意義。
　　CYP83A1與CYP83B1是硫代葡萄糖苷核心結(jié)構(gòu)合成的兩個(gè)關(guān)鍵基因，通過對(duì)

3、它們的調(diào)控可直接影響植物內(nèi)硫代葡萄糖苷的含量。本研究通過把CYP83A1與CYP83B1的反義表達(dá)載體轉(zhuǎn)化到小白菜中，分析兩個(gè)基因在小白菜中的表達(dá)及功能，并通過使用外源噴施的處理方法分析了外源硫素對(duì)小白菜CYP83A1與CYP83B1表達(dá)的影響及小白菜中硫代謝部分相關(guān)基因的表達(dá)情況，同時(shí)分析了外源硫素對(duì)小白菜硫代葡萄糖苷合成相關(guān)的氨基酸等代謝物和元素的影響。主要結(jié)果如下:
　　(1)根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫中白菜基因組序列，設(shè)計(jì)引物，從

4、‘油青49’中克隆出CYP83A1和CYP83B1基因相關(guān)序列，并構(gòu)建它們的抑制表達(dá)載體pBI121-AntiCYP83A1和pBI121-AntiCYP83B1，最后通過測(cè)序分析鑒定。
　　(2)通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法，應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，把pBI121-AntiCYP83B1轉(zhuǎn)化到小白菜中，并對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行了鑒定和相關(guān)基因表達(dá)量的分析，獲得4株小白菜CYP83B1抑制表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株。
　　(3)通過不同來源(Na2SO4、Na

5、HSO3和NaHS)和濃度（1.0和10mM）外源硫素處理，分析外源硫素對(duì)小白菜硫元素及相關(guān)相關(guān)代謝產(chǎn)物含量和硫代葡萄糖苷合成相關(guān)基因表達(dá)影響。結(jié)果顯示高濃度NaHS顯著提高了谷胱甘肽的含量，且三種高濃度硫素都顯著提高了異亮氨酸的含量;不同處理對(duì)CYP83A1和CYP83B1的表達(dá)有明顯影響，在3h內(nèi)可以提高兩個(gè)基因的表達(dá)量，這可能是施硫可以提高小白菜硫苷含量的原因之一。
　　本論文相關(guān)研究為今后小白菜硫代葡萄糖苷的進(jìn)一步研究提供