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樟树(Cinnamomum camphora(Linn.)Presl),为我国广为种植的常绿阔叶园林绿化树种,每年果实成熟时易脱落,污染地面且造成果实资源的极大浪费。目前,樟树果实的研究主要集中在樟树种子性状、种子生殖特性、果实和种子挥发油的提取、挥发油的生物活性、果实色素的提取以及色素稳定性、抑菌性和抗氧化能力等方面,针对富含花青素的樟树果实及其花青素生物合成代谢通路研究鲜有报道。本论文以樟树果实为研究对象,探讨不同种源樟树果实表型性状差异,对樟树果实成熟过程颜色变化的青(绿)果期、转色期和紫色果期等三个时期进行转录组测序,分析差异基因,挖掘和筛选樟树果实转色过程中与花青素合成有关的关键基因;同时基于酶抑制动力学和分子对接等技术,以降糖生物学功能为切入点,解析樟树果实花青素抑制α-葡萄糖苷酶的机制,为后期克隆花青素关键基因以及研究花青素的生物合成,提高樟树果实资源利用提供理论依据与技术支撑。主要研究结果如下:1基于数字图像技术测定樟树果实表型性状的装置研究为了快速、准确、有效测定樟树果实表型性状,克服测定目标阴影的影响,通过相机和Image J软件结合,设计出测定球形果实表型性状的装置。该装置可以同时测定樟树果实面积、周长、直径和圆形度等参数,并以Excel形式保存结果;Image J测量结果与传统的游标卡尺测量结果呈显著的相关性,这种测量方案是一种成本低、操作简单、准确高效的测量方法。2不同种源樟树果实性状研究以8个种源樟树果实为研究对象,利用p H示差法测定其果实花青素含量,结果表明不同种源樟树果实花青素含量无显著差异;使用新型装置测定不同种源樟树果实表型性状,通过主成分分析和方差分析发现不同种源樟树果实表型性状差异显著,其中安徽黄山樟树果实体积最大,果实百粒重为55.394g,果皮率最高,为65.22%。樟树果实圆形度与其他表型性状负相关(除种子圆形度);果皮率与果实圆形度、种子直径和种子百粒重呈负相关,相关系数分别为-0.082、-0.101和-0.074;果皮率与果实百粒重和果实直径正相关,相关系数分别为0.709和0.521。樟树果实表型性状与环境因子有关联,发现果皮率与海拔负相关(p<0.01),相关系数﹣0.351;果实百粒重与经度和纬度相关系数达到显著水平,皮尔逊相关系数分别为0.427(p<0.01)和0.275(p<0.05),与海拔、平均气温和年降水量相关性不显著。通过聚类分析表明安徽黄山樟树种实性状与其他种源间差异明显,单独归为一类,另外7个种源为第二个类群。3樟树果实的转录组测序及其花青素生物合成关键酶基因的挖掘利用Illumina Hi Seq TM测序技术对樟树果实成熟过程的3个时期即青(绿)色期、转色期、紫色成熟期的果实进行转录组测序,共获得222344 unigenes。通过对转录组注释发现124201条unigenes被注释到NR数据库,有93912条unigenes映射到GO不同节点上,共有48912条unigenes比对到KEGG数库。根据转录组注释结果以及KEGG代谢通路,分析涉及花青素生物合成的类黄酮合成通路:苯丙素生物合成途径(ko00940)、类黄酮合成途径(ko00941)和花青素生物合成途径(ko00942),发现关键差异基因Cluster-23301.86991、Cluster-23301.86265、Cluster-23301.87325、Cluster-23301.87656属于PAL家族;Cluster-23301.85520属于F3’5’H家族;Cluster-23301.86036、Cluster-23301.21176属于UFGT家族;Cluster-23301.84973属于UGAT家族,推测这些基因是合成花青素的hub基因。这些hub基因为研究樟树果实花青素积累代谢相关基因表达提供基础数据。同时发现了11个可能与花青素相关的MYB转录因子和22个可能与花青素相关的b HLH转录因子。4樟树果实花青素对α-葡萄糖苷酶的抑制机理和动力学模拟对樟树果实花青素cyanidin、cyanidin-3-O-glucoside和cyanidin 3-rutinoside三种化合物的体外α-葡萄糖苷酶抑制活性进行了评价。Cyanidin的抑制活性(IC50=5.291±0.02μM)远远高于阿卡波糖(1644±15.51μM),而cyanidin-3-O-glucoside和cyanidin 3-rutinoside对α-葡萄糖苷酶并没有表现出抑制活性。同时通过酶抑制动力学分析,发现cyanidin是混合型竞争抑制,Ki值为0.0183。分子对接表明,cyanidin并没有结合在α-葡萄糖苷酶的催化位点,而是结合在附近的ABS区,主要通过氢键和π-π堆积相互作用。矢车菊素与葡萄糖苷酶形成的复合物总的结合自由能为-105.031±9.812 k J/mol,范德华力是结合自由能的主要来源。