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抗坏血酸(L-Ascorbic acid,AsA),又称维生素C,是动植物体中广泛存在的一种水溶性抗氧化剂(Gallie 2013)。植物中合成的AsA不仅能使无法合成AsA的人类及一些动物获得丰富的维生素C源,而且还能维持植物体的正常生长发育和代谢(安华明2004)。近年来广泛通过基因工程技术提高农作物的AsA含量,不仅有助于人体获得较高水平的维生素C,同时也对增强植株自身的抗性,提高农产品的营养品质具有重要影响。本文探究了胁迫和激素处理下不结球白菜抗坏血酸含量的变化与相关基因表达量之间的关联,为不结球白菜的优质育种奠定理论基础。本文主要研究结果如下:1.本研究旨在了解胁迫下不结球白菜抗坏血酸含量的变化,进一步找出调节抗坏血酸含量积累的关键基因。以’苏州青’为材料,分别进行了过氧化氢胁迫和水淹胁迫处理,测定了其AsA含量以及合成代谢相关基因的表达量。结果表明,两种处理下AsA含量均呈先上升后下降的趋势,过氧化氢胁迫下GME和GPP基因表达量的变化趋势与AsA含量变化趋势相一致,而水淹胁迫下PMM、GME和VTC2基因表达量的变化趋势与AsA含量变化趋势一致,说明GME基因可能是两种胁迫下均发挥作用的关健基因。2.以’苏州青’为材料,分别以0、10、50、100和200 μmol·L-1的脱落酸和乙烯处理,旨在了解激素处理下不结球白菜抗坏血酸的含量变化,进一步找出调节AsA含量变化的关键基因。结果显示:不同浓度ABA处理后AsA含量变化趋势不同,基因表达量分析发现较低浓度ABA(10 μmol·L-1,50μmol·L-1和100 μmol·L-1)处理组PMM基因表达量变化趋势与AsA含量变化趋势一致。乙烯处理后AsA含量呈先升高后下降趋势;10 μmol·L-1和50 μmol·L-1乙烯处理组GPP基因表达量变化趋势与AsA含量变化趋势一致,而100 μmol·L-1和200 μmol·L-1乙烯处理组PMM和GPP基因表达量变化趋势与AsA含量变化趋势一致。因此推测在脱落酸和乙烯处理下,PMM和GPP基因可能分别是其AsA生物合成途径的关键基因。3.以不结球白菜’苏州青’为材料,同源克隆了BcG E基因的全长,应用生物信息学分析了其氨基酸序列,并且构建了 BcGME-PCVA沉默载体。结果显示,BcGME基因包含一个长度为1137 bp的开放式阅读框(ORF),编码379个氨基酸。推测其蛋白理论相对分子质量为42.97×103,理论等电点pI值为5.84,分子式为C1907H2949N519O570S22,属于不稳定蛋白。总平均疏水指数为-0.440,属于亲水蛋白,亚细胞定位预测该蛋白分布在细胞质中。BcGME氨基酸序列与十字花科大部分植物的相似性为90%以上,不结球白菜BcGME与十字花科的大白菜、甘蓝型油菜、拟南芥相应蛋白的进化距离较近。并且不结球白菜和拟南芥GME蛋白三级结构相似,推测BcGME基因在抗坏血酸合成途径中起到关键作用。