紫色不结球白菜花青苷合成相关酶动态的研究

本试验以紫色小白菜品种‘紫冠1号’为试验材料,普通绿色白菜‘苏州青’为对照试验材料,研究了叶片在发育过程中花青苷的积累规律及其生物合成相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮异构酶(CHI)、黄酮3,5-糖苷转移酶(UFGT)活性的变化,并初步探讨其花青苷合成的关键酶。结果表明随着叶片的发育,其花青苷含量逐步提高,CHI活性变化与花青苷积累趋势基本吻合,与花青苷相关性显著,CHI在紫色不结球白菜花青苷合成过程中起着关键作用;PAL和UFGT与花青苷呈正相关,但与花青苷相关性不显著,不是花青苷合成过程中的关键酶。
目录
摘要 1
关键词 2
Abstract 2
Key words 2
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验材料 2
1.2 试验方案 2
1.3 测定方法 3
1.3.1 花青苷合成相关酶的提取 3
1.3.2 苯丙氨酸解氨酶活性测定 3
1.3.3 查尔酮异构酶活性测定 3
1.3.4 类黄酮葡萄糖基转移酶活性测定 3
1.3.5 花青苷的提取与测定 3
1.3.6 光合色素的提取与测定 4
1.3.7 可溶性糖的提取与测定 4
1.3.8 可溶性蛋白的提取与测定 4
1.4 数据分析 5
2 结果分析 5
2.1 紫色苷合成相关酶的动态变化 5
2.1.1 PAL酶活性的动态变化 5
2.1.2 CHI酶活性的动态变化 5
2.1.3 UFGT酶动态变化 6
2.2 花青苷的动态变化 6
2.3 叶绿素含量的动态变化 6
2.4 类胡萝卜素含量的动态变化 7
2.5 可溶性蛋白质含量的动态变化 7
2.6 可溶性糖含量的动态变化 8
2.7 酶与花青苷合成的相关性 8
3 讨论 9
3.1 紫色不结球白菜叶片中相关酶的活性 9
3.2 紫色不结球白菜色素与叶片呈色的关系 9
3.3  *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^ 
紫色不结球白菜可溶性糖、可溶性蛋白质的变化 10
致 谢 10
参考文献 11
紫色不结球白菜花青苷合成相关酶动态研究
设施农业科学与工程 黄蕊蕊
引言
引言
不结球白菜,又名小白菜,属十字花科芸薹属植物[1],含有蛋白质、脂肪、多种维生素和钙、磷等矿物质以及大量粗纤维[2],具有适应性广、生长期短、高产、省工、易种、品质柔嫩、营养丰富等特点[3]。“紫冠1号”叶片紫色,富含花青苷,是一种极具潜力的天然色素的来源。紫色蔬菜不仅色泽艳丽, 而且具有较高营养价值,再加上它丰富的花青苷类色素使它成了天然的抗氧化剂,可以抵抗肌肤衰老和提高人体免疫力。这些抗氧化成分能够保护人体免受自由基氧化的损伤,并且有助于细胞的更新[4]。紫色不结球白菜具有很高的营养和市场价值及很好的开发应用前景。紫色白菜作为紫色花青素的重要来源,不仅容易获取,而且价格便宜。
但是,目前紫色小白菜的呈色很不稳定,而且紫色小白菜生产管理多采用露地栽培,缺乏科学的指标[5]。关于花色素合成与相关酶动态研究最早见于美国stafford[6]关于苹果呈色机理的研究报道,有关紫色不结球白菜花青苷及其相关合成酶的关系的研究尚未见报道,研究不结球白菜的花色素合成的相关酶将为如何调控紫色花青苷的合成提供科学的依据[7],加快彩色植物品种的呈色机理的研究进程,进而为紫色不结球白菜的优质栽培管理和品种选育及其推广应用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以‘紫冠1号’为试验材料,普通绿色白菜‘苏州青’为对照试验材料。种子是由国家蔬菜工程技术研究中心(京研)提供。
1.2 试验方案
小白菜种子经浸泡消毒后,播种于的混合基质(草炭:蛭石=1:3)穴盘中育苗,待幼苗2叶1心时定植于大棚的花盆中。试验设2个处理:普通绿色白菜 (CK),紫色不结球白菜。每组处理设3次重复,每个重复5株。
露地条件下,栽培方式为大棚,塑料棚设施条件良好,在昼温20℃30℃、夜温15 20℃的自然光照下进行育苗和栽培。
每隔7d于上午9:00选取植株生长健壮、长势一致的紫色不结球白菜,进行随机取样,且每次每株采集叶片的部位应保持一致,即第一次均采集植株下部第二片叶子,以后依次向上递推,且每盆只采集一株上的叶片。徒手撕下叶片样品后洗净、擦干,用锡箔纸包好,装入冰盒迅速带回实验室,用液氮冷冻保存,进行酶活性、花青苷含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质等各项指标的测定与计算。
1.3 测定方法
1.3.1 花青苷合成相关酶的提取
粗酶液的提取参照王慧聪等的方法并略作修改(王慧聪等,2004)。取新鲜小白菜叶片,用清水清洗并擦净(去掉叶脉),剪碎混匀。取0.5 g剪碎的叶片加入5 mL提取液[0.1 mol?L1 TrisHCl缓冲液(pH=8.8),0.05 mol?L1抗坏血酸,0.018 mol?L1巯基乙醇],冰浴匀浆,4 ℃下12000 rpm离心20 min,上清液为酶粗提液。
1.3.2 苯丙氨酸解氨酶活性测定
参照Lister[8]等的方法并略作修改。取1 mL酶液,加入到3.0 mL反应体系中(2.0 mL的0.1 mol?L1,pH 8.8的TrisHCl缓冲液,1.0 mL的0.02 mol?L1的苯丙氨酸),对照不加苯丙氨酸,多加1 mL蒸馏水,34 ℃恒温水浴30 min,然后加入0.5 mL 35%TCA终止反应,离心除去沉淀,测定290 nm 下的吸光值。每分钟光密度变化0.01为一个酶活性单位(U)。
1.3.3 查尔酮异构酶活性测定
取0.75 mL酶液,加入2.0 mL缓冲液(pH 7.4,0.05 mol?L1 TrisHCl,7.5mg?mL1 BSA,50mM NaHSO3),然后加入50μL 1mg?mL1 的查尔酮溶液,34℃恒温水浴30 min,另取同量的酶液沸水浴10min为对照,测定在381nm处的吸光值。每分钟光密度变化0.01所需的酶量为1个酶活性单位(U)。
1.3.4 类黄酮葡萄糖基转移酶活性测定
参照黄文江[9]等的方法并略作修改。取0.2 mL酶液,加入0.1 mL 50 mmol?L1甘氨酸缓冲液(pH8.5),15μL 2mg?mL1的栎精底物和10μL 15mg?mL1的UDP半乳糖,对照不加底物,然后30℃恒温水浴30min,加入75μL 20%三氯乙酸终止反应,测定351nm处吸光值的变化。每分钟光密度变化0.01所需的酶量为一个酶活性单位(U)。
以上指标均重复三次取平均值。
1.3.5 花青苷的提取与测定
采用溶剂萃取法(华东师大生物系,1985),称取0.1g的新鲜叶片,放入15mL离心管中,加入10 mL 1%的盐酸甲醇溶液,在室温下置于暗处提取直至叶片变白,然后过滤,以1%的盐酸甲醇溶液为空白对照,在530nm处测定其光密度值。

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