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刺梨(Rosa roxburghii Tratt)属于蔷薇科蔷薇属植物,是原产于我国的新兴水果,其最大特点是富含维生素C(L-Ascorbic acid,AsA),而植物中AsA的积累不仅受合成过程的影响,还受分解和循环再生过程的调节。本研究以贵农五号(Rosa roxburghii Tratt cv.Guinong 5)刺梨为材料,分析了果实中有机酸组分及含量:研究了果实发育过程中、采后贮藏过程中以及氧化胁迫下AsA的积累变化及其与分解再生相关酶活性的关系;在此基础上克隆了参与AsA再生的两个主要还原酶DHAR和MDHAR基因的cDNA片段,并分析了它们在AsA积累过程中的表达情况,以期从不同角度为阐明刺梨积累高含量AsA的分子机理提供更多信息。取得主要研究结果如下:(1)通过HPLC分析发现,刺梨果实中有机酸主要组分为AsA,苹果酸,乳酸,草酸,酒石酸,柠檬酸和琥珀酸。其中AsA、苹果酸和乳酸含量较高,在成熟果实中占有机酸总量的90%以上;AsA尤为突出,约占总酸含量的67%。不同器官有机酸组分和含量的差别较大:根中主要是乳酸和酒石酸,叶中乳酸含量极高,而花中主要积累琥珀酸;由于AsA不断积累,从而使果实中有机酸总量随果实不断发育而逐渐增加;低温贮藏能较好的保持果实中的有机酸含量,并延长保鲜时间;增强UV-B照射会明显降低果实中苹果酸含量,短期增强UV-B照射有利于AsA的积累,长期处理则会导致AsA含量降低。(2)两种主要AsA氧化分解酶AAO和APX只在果实发育前期表现出活性,而在采后贮藏处理的果实中都不能检测到,刺梨中AsA氧化分解酶活性偏低,对AsA的积累有积极意义;增强UV-B照射,APX酶的活性增强,但相应的AsA含量却较对照高,说明UV-B从多个途径影响AsA积累:草酸和酒石酸总含量与DHA含量变化趋势相反,说明两者积累与DHA的分解有关。(3)根据保守序列设计DHAR和MDHAR的引物,进行RT-PCR扩增,分别得到409bp和557bp cDNA片段。序列分析表明,片段编码的氨基酸序列分别与苹果,葡萄等植物DHAR和MDHAR序列相似性高达80%以上。(4)DHAR和MDHAR酶活性在各个处理中都未测出,但在大部分的样品中都能检测到两个基因的表达,尽管表达水平较低。在果实发育过程中,DHAR和MDHAR基因的表达强度先升后降,与AsA积累情况不一致;在贮藏过程中,表达强度先升高后降低,在前期和AsA积累呈现出一定的相关性;UV-B处理中,增强UV-B,表达强度增大,但AsA积累量较减弱UV-B和对照更少。这说明刺梨中依靠DHAR和MDHAR的AsA再生过程不是AsA积累的主要途径,相对于合成过程而言对AsA积累的贡献并不是很大。