一氧化氮參與氯化血紅素誘導(dǎo)的蘿卜芽苗菜下胚軸花青苷積累.pdf

1、近年來的研究表明，氯化血紅素(Hemin)作為血紅素加氧酶-1(HO-1)的誘導(dǎo)劑，通過提高植物中HO-1的表達和蛋白含量可以促進黃瓜和番茄幼苗不定根的分化、側(cè)根的形成，可以提高植物抵御非生物脅迫的能力，一氧化氮(NO)作為一種氣體信號分子在這些過程中與HO-1會有相互作用。此外，從動物血液中提取加工而來的Hemin是較好的補鐵劑，廣泛應(yīng)用于食品加工和醫(yī)療領(lǐng)域，但有關(guān)Hemin作為一種安全無毒的外源添加物提高芽苗菜營養(yǎng)品質(zhì)的研究還較少。

2、蘿卜芽苗菜因富含多種營養(yǎng)物質(zhì)深受歡迎，花青苷便是其中一種有還原性作用的次級代謝物，對人體健康有益，在植物遭遇UV脅迫、鹽脅迫等非生物脅迫時也會大量積累，提高植物的脅迫適應(yīng)性。本文以‘楊花蘿卜’為試驗材料，通過外源添加Hemin提高HO-1的表達量和蛋白含量，探究HO-1對蘿卜芽苗菜下胚軸花青苷積累的影響，及NO在此過程中的作用。本文主要研究結(jié)果如下:
　　1、與對照添加去離子水培養(yǎng)‘楊花蘿卜’相比，添加10μmol·L-1 Hem

3、in的可顯著提高芽苗下胚軸花青苷含量和血紅素加氧酶-1的蛋白含量及HO-1表達量。通過添加血紅素加氧酶-1的催化產(chǎn)物(BR、Fe2+、CORM3)和抑制劑（ZnPP）進一步探究氯化血紅素對花青苷積累的促進作用是否通過血紅素加氧酶-1。經(jīng)過篩選得到這些物質(zhì)的最適使用濃度分別為10μmol·L-1 BR、10μmol·L-1 CORM3、10μmol·L-1 Fe2+、100μmol·L-1 ZnPP，檢測不同處理下花青苷含量，結(jié)果表明He

4、min處理下花青苷含量顯著高于對照，該現(xiàn)象被血紅素加氧酶-1的抑制劑ZnPP顯著抑制，BR、Fe2+、CORM3處理下花青苷含量也低于對照。檢測花青苷合成過程關(guān)鍵酶活性和相關(guān)基因表達量發(fā)現(xiàn)，Hemin可以顯著提高PAL、CHI酶活性以及結(jié)構(gòu)基因PAL、CHI、CHS、DFR、ANS、F3H和調(diào)控基因PAP1、PAP2的表達量，ZnPP顯著抑制酶活性和基因表達。因此說明，外源添加Hemin可以通過提高蘿卜芽苗菜下胚軸中HO-1含量，進而提

5、高花青苷合成過程中關(guān)鍵酶活性、結(jié)構(gòu)基因和調(diào)控基因的表達，促進花青苷積累。
　　2、探究NO是否在Hemin誘導(dǎo)的‘楊花蘿卜’芽苗菜下胚軸花青苷積累過程中發(fā)揮作用。結(jié)果表明，200μmol·L-1 SNP處理下芽苗下胚軸花青苷含量顯著高于對照，而200μmol·L-1PTIO顯著抑制花青苷積累，說明提高NO含量可以促進花青苷積累。進一步探究發(fā)現(xiàn)Hemin對花青苷積累的誘導(dǎo)作用在Hemin+PTIO處理下被逆轉(zhuǎn)，而ZnPP+SNP處理

6、下花青苷含量高于ZnPP單獨處理，同時檢測不同處理下花青苷合成過程8個結(jié)構(gòu)基因PAL、 CHI、CHS、DFR、ANS、F3H、UF3GT、LDOX和兩個調(diào)控基因PAP1、PAP2的表達量，結(jié)果表明PAL、CHS、F3H、ANS、UF3GT和PAP1表達量的變化與不同處理下花青苷含量變化相一致。檢測不同處理下芽苗下胚軸NO含量變化，發(fā)現(xiàn)與花青苷變化相一致，同時檢測催化NO生成的NR和NOS酶活性及基因表達量，發(fā)現(xiàn)NR酶與‘楊花蘿卜’NO