氢气参与uva下aba诱导萝卜芽苗下胚轴中花青苷的合成过程

目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言2
1.材料与方法2
1.1植物材料和处理3
1.2富氢水的制备3
1.3花青苷的分析3
1.4下胚轴横切面的观察3
1.5 内源H2浓度的测定3
1.6内源ABA含量的测定3
1.7实时定量RTPCR分析4
2.统计分析4
3.结论4
3.1 ABA使胚轴的萝卜苗里的花青素显著增加4
3.2 UVA诱导ABA和ABA合成基因的表达水平的增加4
3.3 在UVA光的照射下,ABA和富氢水（HRW）都能促进H2的释放4
3.4不同处理下花青素的积累及相关基因转录水平5
4.讨论5
致谢6
参考文献6
图片8
表格14
氢气参与UVA下ABA诱导萝卜芽苗下胚轴中花青苷的合成过程
国家生命科学与技术人才培养基地 郭涛
引言
引言：花青苷是一种具有多重化学性质的次生代谢产物，通过类黄酮途径合成的，它们的颜色范围从红色到蓝色，为大多数鲜花和水果提供色素沉着，对传粉昆虫与种子传播者而言，充当视觉暗示的作用[1]。另外，在植物组织的光合细胞中，花青苷可充当一个光屏障的角色，因此，在植物器官中，花青苷的积累使植物捕获的光能充分利用在光合作用中而不致过剩[2]。另一方面，在光过剩情况下，花青苷也以还原剂的形式清除活性氧[3]。为了充分扮演这些角色，植物体内必然存在一套严格的管理系统，以针对环境与发展去进行调控。
众所周知，花青苷是通过苯丙烷类途径合成的，其中苯丙氨酸解氨酶（PAL），查尔酮合酶（CHS），查尔酮异构酶（CHI），黄烷酮3羟化酶（F3H），二氢黄酮醇还原酶（DFR），花青素合酶（ANS），无色花青素双加氧酶（LDOX）和UDP葡萄糖：类黄酮3O葡萄糖基转移酶（UFGT）在其中中都扮演着重要的角色。此外，转录因子（TFs）调节花青苷生物合成的结构基因的表达在许多物种中已经报道过[4]。在不
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同的转录复合物因子中[含MYB，碱性螺旋环螺旋（bHLH）和WD40蛋白]， MYB似乎是花青苷积累的主要决定因素[5]。PAP1和PAP2，属于亚群6分支MYBs，是花色素苷生物合成过程中关键的转录因子。PAP1和PAP2在拟南芥中的过量表达诱导整个植物花青苷的生物合成[6]。
花青苷有一个有趣的特点，那就是在应对不断变化的环境参数和生长发育信号时，数量会产生迅速而极大的变化[7]，如高光或改变光质[8]，在紫外辐射，特别是UVB的处理下，对植物组织中花青苷的生物合成有着重要的影响。此前，UVA照射被认为不具有生物学效应，但是，最近在实验室和现场研究表明，UVA对植物的生长有显著影响[9]，许多报告UVA诱导花青苷积累的文章已经发表。
在跃变型果实中，ABA被认为是果实成熟相关，且在果实成熟期，内源ABA含量急剧增加，这与花青苷的积累相同[10]。因此，ABA和花青素的相关性研究最主要集中在果实成熟这一层次，而对ABA如何提高植物中的花青苷积累的机制尚未报道。
萝卜（Raphanus sativus）芽苗是十字花科中最主要的一种芽苗蔬菜，它富含促进健康的植物化学成分，如酚类化合物、芥子油苷、抗坏血酸等与癌症预防有关的抗氧化性质的化合物[11][12]。此外，樱桃/扬花萝卜芽的下胚轴因花青苷积累呈现红色，因此事研究花青苷的一种比较好的试验材料。
近几年，氢气（H2）受到广泛关注，由于其对人体健康的多种积极影响[13]且参与多种植物的反应过程[14]，在我们以前的研究中已证实UVA可诱导樱桃萝卜苗下胚轴花青素积累增加，在UVA协同富氢水（HRW，供体的H2）的处理下，这一促进效果将进一步增强，而HRW诱导芽苗内花青苷的积累是否与内源性H2相关则仍然是未知的。
这些未解决的问题促使我们调查ABA是否会影响萝卜芽中的花青苷的积累，且ABA和H2之间在促进花青素的合成的过程中是否存在相关性。
1 材料和方法
1.1植物材料和处理
萝卜(Raphanus?sativus?L cv. Yanghua)种子在去离子水中浸泡8 h，然后放在潮湿的纱布发芽24h,选取均匀发芽的种子并播种于盖有纱布、充满去离子水的小盒子里，这些盒子均放在25℃的恒温培养箱中黑暗处理36 h，然后将去离子水换为由去离子水或者富氢水配备的1/4 Hoagland营养液，其中5 μM ABA(Solarbio, Beijing, China)或者10μM氟啶酮(Sigma, St Louis, MO, USA)。将植物转移到光照培养箱中，在25℃进行白光或者UVA处理36 h，记录这些因素。LED的光照强度为50±5 μmolo2s1和紫外线强度为5 Wm2.
1.2富氢水的制备
将H2生产装置产生的纯化后的氢气（99.99%, v/v）以160 mLmin1持续通入到2000 mL的去离子水(pH 6.0, 25?C)中1 h，使其达到H2的最大饱和度，在我们的实验条件下，新制备的HRW H2浓度为0.22 mM [15]，并在25?C相对恒定的水平保持至少12 h。
1.3花青苷的分析
根据测量吸光度(530)提取物的方法测定萝卜下胚轴的总花青苷含量。剪取样品（0.5 g），室温下，在黑暗中于5 ml含1%盐酸的甲醇中浸泡24 h，每6 h通过漩涡混合器振荡一次，对水相中的花青苷进行定量的分光光度法(A530 0.25*A657)
1.4下胚轴横切面的观察
用刀片切断萝卜苗下胚轴，制作切片，在光学显微镜下观察并拍摄彩色图片。

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