激素和環(huán)境信號調(diào)控蘋果花青苷生物合成的機理研究
發(fā)布時間：2021-03-06 20:02
果實的色澤是蘋果重要的商品性狀,它直接影響蘋果的商品價值。蘋果果實的顏色是由花青苷決定的�；ㄇ嘬帐且活愔匾拇紊x物質(zhì),參與植物生長發(fā)育的許多方面,包括吸引動物取食果實,進而促進種子和花粉的傳播,提高植物對紫外線和干旱脅迫的抗性等。此外,富含花青苷的水果因其具有抗氧化和清除活性氧的能力而尤其受到人們的歡迎�；ㄇ嘬胀ㄟ^苯丙氨酸途徑合成,苯丙氨酸解氨酶（Phenylalnine ammonialyase,PAL）、查爾酮合成酶（Chalcone synthase,CHS）、查爾酮異構(gòu)酶（Chalcone isomerase,CHI）、黃烷酮3-羥化酶（Flavanone 3-hydroxylase,F3H）、二氫黃酮醇4-還原酶（Dihydroflavonol 4-reductase,DFR）、花青苷合成酶（Anthocyanin synthetase,ANS）、UDP-glucose:黃酮類 3-O-葡糖基轉(zhuǎn)移酶（UDP-glucose:flavonoid 3-o-glucosyl transferase,UF3GT）等幾個關(guān)鍵的催化酶參與這一過程。證據(jù)表明,花青苷的生物合成受到MYB...
【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：214 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
花青苷生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑（劉曉芬等，2013）
激素和環(huán)境信號調(diào)控蘋果花青苷生物合成的機理研究2圖1-1花青苷生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑（劉曉芬等，2013）Fig.1-1Transcriptionalregulatoryofanthocyaninbiosynthesis.花青苷的生物合成受到MYB、bHLH和WD40蛋白復(fù)合體（MYB-bHLH-WD40）的調(diào)控（Allanetal.,2008;Dubosetal.,2010;Jaakola,2013）。其中，MYB轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮至關(guān)重要的作用（Allanetal.,2008;Dubosetal.,2010）。在蘋果中，MdMYB1和它的等位基因（MdMYB10和MdMYBA）被認(rèn)為是花青苷生物合成的正向調(diào)控因子，它們通過直接激活MdDFR和MdUF3GT基因的表達，促進花青苷的生物合成（Takosetal.,2006;Banetal.,2007;Espleyetal.,2007;HondaandMoriya,2018;圖1-2）。除MdMYB1以外，bZIP轉(zhuǎn)錄因子MdHY5也被發(fā)現(xiàn)能夠通過直接激活MdMYB10和MdCHS基因的表達，促進蘋果花青苷的生物合成（Anetal.,2017c,2019a）。圖1-2MYB-bHLH-WD40蛋白復(fù)合體調(diào)控花青苷生物合成Fig.1-2TheMYB-bHLH-WD40proteincomplexregulatesanthocyaninbiosynthesis.
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文31.1.3激素和環(huán)境信號影響花青苷生物合成花青苷的生物合成受到激素和環(huán)境脅迫的影響（Allanetal.,2008;Jaakola,2013;HondaandMoriya,2018）。激素信號主要包括乙烯和脫落酸（ABA）等；環(huán)境脅迫主要包括光照、溫度、干旱脅迫和機械損傷等（圖1-3）。圖1-3激素和環(huán)境因子影響花青苷生物合成Fig.1-3Hormonesandenvironmentalfactorsaffectanthocyaninbiosynthesis.1.1.3.1乙烯和ABA調(diào)控花青苷生物合成乙烯是一種重要的植物激素，參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的許多過程，比如促進葉片衰老和果實成熟，誘導(dǎo)根毛和不定根發(fā)生等（Iqbaletal.,2017;Duboisetal.,2018）。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，乙烯利（乙烯類似物）作為催熟劑，在蘋果、柑橘、香蕉、梨等果實的生產(chǎn)流通過程中廣泛使用。在蘋果中，噴施乙烯抑制劑1-MCP能夠顯著抑制乙烯釋放和花青苷的積累（劉金等，2012）。Yao等（2017）發(fā)現(xiàn)，在梨中，乙烯釋放速率與花青苷的生物合成存在正相關(guān)關(guān)系（Yaoetal.,2017）。乙烯利處理紅掌花苞和桑椹能夠提高其花青苷合成基因表達和花青苷含量（余建等，2017；鄭高言等，2018）。ABA也是植物生長發(fā)育不可或缺的植物激素，參與多種植物生長發(fā)育過程，包括種子休眠、種子萌發(fā)、幼苗生長、抗逆性、花青苷生物合成和果實成熟等（Finkelsteinetal.,2002;Koyamaetal,2010a;Jiaetal.,2011;Mehrotraetal.,2014）。研究發(fā)現(xiàn)，ABA處理能夠促進蘋果果皮葉綠素降解和花青苷合成（李明等，2005），而ABA合成抑制劑Fluridone處理蘋果果實能夠有效抑制花青苷的積累（魏穎超，2013）。在草莓中，噴施ABA也能夠顯著促進果實成熟和花青苷的合成（Koyamaetal.,2010a;Jiaetal.,2011）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]干旱對作物生長的影響機制及抗旱技術(shù)的研究進展[J]. 楊陽,申雙和,馬繹皓,王潤元,趙鴻. 科技通報. 2020(01)
[2]MBW復(fù)合體在植物花青素合成途徑中的研究進展[J]. 高國應(yīng),伍小方,張大為,周定港,張凱旋,嚴(yán)明理. 生物技術(shù)通報. 2020(01)
[3]植物WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族研究進展[J]. 黃幸,丁峰,彭宏祥,潘介春,何新華,徐炯志,李琳. 生物技術(shù)通報. 2019(12)
[4]新中國果樹科學(xué)研究70年——蘋果[J]. 王金政,毛志泉,叢佩華,呂德國,馬鋒旺,任小林,束懷瑞,李保華,郭玉蓉,郝玉金,姜遠(yuǎn)茂,張新忠,楊欣,曹克強,趙政陽,韓振海,霍學(xué)喜,魏欽平. 果樹學(xué)報. 2019(10)
[5]植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族的研究進展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,張樹偉,楊亞涵,黃幸,范志毅,李琳,王穎. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[6]AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控果實品質(zhì)研究進展[J]. 宋康華,黎宇婷,張魯斌. 熱帶作物學(xué)報. 2019(05)
[7]植物WRKY轉(zhuǎn)錄因子及其生物學(xué)功能[J]. 趙楠楠,劉立峰. 分子植物育種. 2019(21)
[8]TCP轉(zhuǎn)錄因子在植物發(fā)育和生物脅迫響應(yīng)中的作用[J]. 馮雅嵐,熊瑛,張均,陳鮮妮,郭靜茹,馬超. 植物生理學(xué)報. 2018(05)
[9]乙烯利對紅掌‘特倫薩’花青苷合成及相關(guān)基因的影響[J]. 鄭高言,張黎,劉克林,趙歡,劉春. 分子植物育種. 2018(24)
[10]泛素鏈修飾類型研究進展[J]. 付業(yè)勝,王平,胡榮貴,張令強. 生命科學(xué). 2018(04)
博士論文
[1]套袋對蘋果果皮著色的影響及其相關(guān)基因表達分析[D]. 景晨娟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]蘋果MdBTs與MdEIL1互作調(diào)控葉片衰老的研究[D]. 蘇玲.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]ABA與乙烯對‘泰山早霞’蘋果果實成熟的影響[D]. 魏穎超.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號：3067722
【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：214 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
花青苷生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑（劉曉芬等，2013）
激素和環(huán)境信號調(diào)控蘋果花青苷生物合成的機理研究2圖1-1花青苷生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑（劉曉芬等，2013）Fig.1-1Transcriptionalregulatoryofanthocyaninbiosynthesis.花青苷的生物合成受到MYB、bHLH和WD40蛋白復(fù)合體（MYB-bHLH-WD40）的調(diào)控（Allanetal.,2008;Dubosetal.,2010;Jaakola,2013）。其中，MYB轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮至關(guān)重要的作用（Allanetal.,2008;Dubosetal.,2010）。在蘋果中，MdMYB1和它的等位基因（MdMYB10和MdMYBA）被認(rèn)為是花青苷生物合成的正向調(diào)控因子，它們通過直接激活MdDFR和MdUF3GT基因的表達，促進花青苷的生物合成（Takosetal.,2006;Banetal.,2007;Espleyetal.,2007;HondaandMoriya,2018;圖1-2）。除MdMYB1以外，bZIP轉(zhuǎn)錄因子MdHY5也被發(fā)現(xiàn)能夠通過直接激活MdMYB10和MdCHS基因的表達，促進蘋果花青苷的生物合成（Anetal.,2017c,2019a）。圖1-2MYB-bHLH-WD40蛋白復(fù)合體調(diào)控花青苷生物合成Fig.1-2TheMYB-bHLH-WD40proteincomplexregulatesanthocyaninbiosynthesis.
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文31.1.3激素和環(huán)境信號影響花青苷生物合成花青苷的生物合成受到激素和環(huán)境脅迫的影響（Allanetal.,2008;Jaakola,2013;HondaandMoriya,2018）。激素信號主要包括乙烯和脫落酸（ABA）等；環(huán)境脅迫主要包括光照、溫度、干旱脅迫和機械損傷等（圖1-3）。圖1-3激素和環(huán)境因子影響花青苷生物合成Fig.1-3Hormonesandenvironmentalfactorsaffectanthocyaninbiosynthesis.1.1.3.1乙烯和ABA調(diào)控花青苷生物合成乙烯是一種重要的植物激素，參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的許多過程，比如促進葉片衰老和果實成熟，誘導(dǎo)根毛和不定根發(fā)生等（Iqbaletal.,2017;Duboisetal.,2018）。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，乙烯利（乙烯類似物）作為催熟劑，在蘋果、柑橘、香蕉、梨等果實的生產(chǎn)流通過程中廣泛使用。在蘋果中，噴施乙烯抑制劑1-MCP能夠顯著抑制乙烯釋放和花青苷的積累（劉金等，2012）。Yao等（2017）發(fā)現(xiàn)，在梨中，乙烯釋放速率與花青苷的生物合成存在正相關(guān)關(guān)系（Yaoetal.,2017）。乙烯利處理紅掌花苞和桑椹能夠提高其花青苷合成基因表達和花青苷含量（余建等，2017；鄭高言等，2018）。ABA也是植物生長發(fā)育不可或缺的植物激素，參與多種植物生長發(fā)育過程，包括種子休眠、種子萌發(fā)、幼苗生長、抗逆性、花青苷生物合成和果實成熟等（Finkelsteinetal.,2002;Koyamaetal,2010a;Jiaetal.,2011;Mehrotraetal.,2014）。研究發(fā)現(xiàn)，ABA處理能夠促進蘋果果皮葉綠素降解和花青苷合成（李明等，2005），而ABA合成抑制劑Fluridone處理蘋果果實能夠有效抑制花青苷的積累（魏穎超，2013）。在草莓中，噴施ABA也能夠顯著促進果實成熟和花青苷的合成（Koyamaetal.,2010a;Jiaetal.,2011）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]干旱對作物生長的影響機制及抗旱技術(shù)的研究進展[J]. 楊陽,申雙和,馬繹皓,王潤元,趙鴻. 科技通報. 2020(01)
[2]MBW復(fù)合體在植物花青素合成途徑中的研究進展[J]. 高國應(yīng),伍小方,張大為,周定港,張凱旋,嚴(yán)明理. 生物技術(shù)通報. 2020(01)
[3]植物WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族研究進展[J]. 黃幸,丁峰,彭宏祥,潘介春,何新華,徐炯志,李琳. 生物技術(shù)通報. 2019(12)
[4]新中國果樹科學(xué)研究70年——蘋果[J]. 王金政,毛志泉,叢佩華,呂德國,馬鋒旺,任小林,束懷瑞,李保華,郭玉蓉,郝玉金,姜遠(yuǎn)茂,張新忠,楊欣,曹克強,趙政陽,韓振海,霍學(xué)喜,魏欽平. 果樹學(xué)報. 2019(10)
[5]植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族的研究進展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,張樹偉,楊亞涵,黃幸,范志毅,李琳,王穎. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[6]AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控果實品質(zhì)研究進展[J]. 宋康華,黎宇婷,張魯斌. 熱帶作物學(xué)報. 2019(05)
[7]植物WRKY轉(zhuǎn)錄因子及其生物學(xué)功能[J]. 趙楠楠,劉立峰. 分子植物育種. 2019(21)
[8]TCP轉(zhuǎn)錄因子在植物發(fā)育和生物脅迫響應(yīng)中的作用[J]. 馮雅嵐,熊瑛,張均,陳鮮妮,郭靜茹,馬超. 植物生理學(xué)報. 2018(05)
[9]乙烯利對紅掌‘特倫薩’花青苷合成及相關(guān)基因的影響[J]. 鄭高言,張黎,劉克林,趙歡,劉春. 分子植物育種. 2018(24)
[10]泛素鏈修飾類型研究進展[J]. 付業(yè)勝,王平,胡榮貴,張令強. 生命科學(xué). 2018(04)
博士論文
[1]套袋對蘋果果皮著色的影響及其相關(guān)基因表達分析[D]. 景晨娟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]蘋果MdBTs與MdEIL1互作調(diào)控葉片衰老的研究[D]. 蘇玲.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]ABA與乙烯對‘泰山早霞’蘋果果實成熟的影響[D]. 魏穎超.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號：3067722
本文鏈接：http://www.wukwdryxk.cn/shoufeilunwen/nykjbs/3067722.html
最近更新
教材專著
