猕猴桃类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AcCCD的克隆与表达分析

【目的】对猕猴桃类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)基因进行克隆,并进行理化和表达分析。【方法】从猕猴桃基因数据库中鉴定CCD候选基因,克隆3条目的基因全长,并利用荧光定量PCR技术分析所选基因在猕猴桃果实发育期及不同组织的表达量。【结果】克隆得到3个类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)基因,命名为AcCCD1.1、AcCCD1.2和AcCCD7。其开放阅读框(ORF)分别为1 890、1 632和1 818 bp,编码629、543和605个氨基酸。经预测,3种AcCCD蛋白均定位于细胞质,不具有信号肽,不属于分泌蛋白。经分析,AcCCD1.1、AcCCD1.2蛋白属于CCD1蛋白家族,AcCCD7蛋白属于CCD7家族。系统进化树显示,3个基因编码的蛋白与野茶树等植物蛋白相似性高。对AcCCD基因qRT-PCR,结果表明AcCCD1.1在根中表达量高,叶中最低;AcCCD1.2在花、果实发育后期表达量高。AcCCD7表达量总体较低,根中表达量高于在其茎、叶、花和果的表达量。【结论】推测AcCCD1基因对于猕猴桃果实颜色以及香味的形成有重要联系。AcCCD7基因对于猕猴桃根系生长上具有重要调控作用。

辣椒类胡萝卜素生物合成的分子遗传学研究进展

辣椒(Capsicumspp.)属于茄科辣椒属,作为一种蔬菜和香料作物在世界各地得到广泛栽培。除作为烹饪食材和香料应用外,辣椒在制药和化妆品领域也有广泛的用途。类胡萝卜素是一类天然色素的总称,参与植物许多重要的代谢过程,如光合作用、光保护、光形态建成和生长发育等。类胡萝卜素具有多种生物活性,是辣椒果实主要的营养物质之一,培育类胡萝卜素含量更高的辣椒品种需要全面深入了解其生物合成及其调控的分子机制。分子生物学和生物技术的发展促进了类胡萝卜素生物合成基因的鉴定,为培育类胡萝卜素含量更高的辣椒新品种提供了机会。该文描述了类胡萝卜素的生理作用、类胡萝卜素与辣椒果实颜色、类胡萝卜素生物合成途径、辣椒类胡萝卜素生物合成途径的结构基因及调控因子、辣椒果实颜色的分子遗传学及与辣椒果实颜色有关的QTL位点等方面的研究进展。牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)、八氢番茄红素合成酶(PSY)、八氢番茄红素脱氢酶(PDS)、ζ-胡萝卜素去饱和酶(ZDS)、番茄红素环化酶(LCY)、辣椒红素-辣椒玉红素合成酶(CCS)等是辣椒类胡萝卜素生物合成通路的端口酶和限速酶,其表达丰度和活性高低直接调控辣椒体内类胡萝卜素的含量。MYB306、DIVARICATA1、BBX20等转录因子参与辣椒类胡萝卜素生物合成的调控。类胡萝卜素生物合成和调控基因的多样性决定类胡萝卜素单体的数量和含量,影响辣椒果实呈现的颜色。基于目前研究进展,该文对未来辣椒类胡萝卜素代谢研究进行了展望,以期为今后培育富含类胡萝卜素的生物强化型辣椒新品种提供新思路。

包封类胡萝卜素运载体系研究进展

类胡萝卜素主要存在于深色的水果蔬菜中,具有抗炎和抗氧化等生物活性功能,可以增强人体免疫系统,帮助抵御各种病毒,包括SARS-CoV2和其它病毒。类胡萝卜素也是天然的抗氧化剂和着色剂,在保护人体健康和工业发展方面起着重要的作用。然而,类胡萝卜素稳定性差和生物利用度低等缺陷使其不能充分发挥生物活性,这限制了类胡萝卜素在食品领域的应用。针对这些问题,可以利用食品级包封材料对类胡萝卜素进行包封处理来解决。本文简述类胡萝卜素的代谢过程和影响其生物利用度的因素,重点介绍包封类胡萝卜素递送系统的研究现状,旨在为类胡萝卜素在食品中的应用提供参考。

低共熔溶剂在类胡萝卜素提取上的应用研究进展

类胡萝卜素是一种脂溶性化合物,具有抗氧化、保护视力等作用,对人体健康具有诸多益处。低共熔溶剂(Deep eutectic solvent,DES)是一种新型绿色溶剂,相较于传统有机溶剂,具有制备简单、生物相容性高、生物降解性好、溶剂化效率高、热稳定性好、挥发性低等优点,可应用于食物中天然物质的绿色高效提取,目前在类胡萝卜素提取上的研究尚处于起步阶段。本文简述了DES的性质与分类,重点综述了DES在提取类胡萝卜素上的研究进展,介绍了类胡萝卜素与DES的分离方法,指出了DES在类胡萝卜素提取分离上存在的问题,展望了DES用于类胡萝卜素提取分离的应用前景,以期为类胡萝卜素新型绿色提取溶剂的开发和应用提供借鉴。

基于提高类胡萝卜素稳定性的甜玉米营养糊配方优化

为研制类胡萝卜素稳定性良好的甜玉米营养糊,分别考察了多种食品辅料及添加剂包括蔗糖、麦芽糊精及β环糊精等糖类、大豆分离蛋白及乳清蛋白等蛋白质、大豆卵磷脂及共轭亚油酸甘油酯等脂类与茶多酚、维生素C等抗氧化剂对甜玉米营养糊冲调后主要类胡萝卜素玉米黄素、叶黄素保留率的影响,以干基甜玉米原粉100.00 g为基准,在单因素实验基础上结合响应面分析,优化得到最佳辅料质量分数为:蔗糖4.00%,羟丙基-β-环糊精0.04%,高DE麦芽糊精21.30%,大豆分离蛋白8.18%,共轭亚油酸甘油酯0.06%,茶多酚0.07%;此配方甜玉米营养糊热水冲调后玉米主要类胡萝卜素保留率为(87.66±1.83)%,比未添加配料的甜玉米全粉对照组提高了26.85%。

PpWRKY4通过影响PpCCD4表达调控桃果实类胡萝卜素积累

【目的】克隆桃PpWRKY4基因,探究其在桃果实类胡萝卜素代谢过程中的调控机制。【方法】以白肉桃中油桃14号果实为材料,分析了其果实中类胡萝卜素含量变化趋势,克隆桃中PpWRKY4基因,对其进行生物信息学和表达分析。通过亚细胞定位、酵母单杂交技术和双荧光素酶试验确定PpWRKY4对PpCCD4的调控机制。【结果】随着中油桃14号果实成熟,PpCCD4基因表达量逐渐升高,类胡萝卜素含量(w,后同)由1.97μg·g^(-1)降至0.68μg·g^(-1)。PpWRKY4基因CDS区共1764 bp,编码587个氨基酸,蛋白分子质量为64.06 ku,等电点为6.00;通过氨基酸序列比对,其包含两个WRKY保守基序,为Ⅰ类WRKY蛋白。PpWRKY4基因在桃果实发育前期高表达,后期表达量较低,与PpCCD4表达趋势相反。亚细胞定位结果表明PpWRKY4定位在细胞核。酵母单杂交技术和LUC试验表明PpWRKY4通过结合PpCCD4启动子抑制其表达。【结论】PpWRKY4通过负调控PpCCD4表达进而调控桃果实类胡萝卜素降解,研究结果为进一步解析桃果实类胡萝卜素积累分子机制提供理论基础。

不同品种猕猴桃多酚和类胡萝卜素组成的主成分分析

为研究不同品种猕猴桃果实的品质特征及多酚类和类胡萝卜素组成的区别,选取12种市售猕猴桃采用直接测量法对基本品质特征(硬度、可溶固形物、可滴定酸含量)进行测定,采用高效液相色谱法测定果实的多酚和类胡萝卜素组分含量,对不同品种猕猴桃中多酚和类胡萝卜组成进行主成分分析。结果表明,12种猕猴桃果实品质特征、多酚组分含量和类胡萝卜素组分含量差异明显。海沃德果实较硬,硬度为1.10 kg/cm~2,翠香可溶性固形物含量较高,为18.78%,东红可滴定酸含量较高,为1.40%,翠玉维生素C含量较高,为207.90 mg/kg。猕猴桃果实中,单体酚以(-)-原儿茶酸含量最高,(-)-儿茶素含量最低;单体类胡萝卜素以β-胡萝卜素含量最高,α-胡萝卜素含量最低;猕猴桃果实中至少含有23种多酚,6种类胡萝卜素,其中奎宁酸、芦丁是含量最高的2种多酚,含量分别在74.09~304.16 mg/kg和3.58~31.63 mg/kg。金梅、翠香、海沃德、米良1号果实中的多酚组成最为复杂,至少有25种,其中β-胡萝卜素是含量最高的类胡萝卜素,含量在1.06~41.57 mg/kg。利用主成分分析法对12个猕猴桃品种进行全面的评价,得出4个主成分因子累计贡献率为68.609%,可以反映猕猴桃品质的大部分信息,不同品种猕猴桃多酚及类胡萝卜素含量差异明显。

模型约束与机器学习下的植物类胡萝卜素和叶绿素含量反演方法

叶绿素和类胡萝卜素含量是评价植物健康状况的一个重要指标。PROSPECT模型与机器学习耦合反演植被生化特性已得到广泛应用。但由于叶片方向半球反射率因子(DHRF)光谱和二向反射率因子(BRF)光谱之间的差异,耦合模型的应用范围受到限制。为此,以北美地区植物叶片光谱数据库(EcoSIS)作为实验数据集,提出PROSPECT模型作为机器学习的附加约束形成混合数据集,对此混合数据集利用连续小波变换(CWT)产生的小波系数谱和一阶导(FD)产生谱,提出三种全光谱域和VNIR光谱子域下的植物叶片叶绿素、类胡萝卜素的光谱特征变量筛选策略,即是:竞争性自适应重加权算法(CARS)、连续投影算法(SPA)和主成分分析法(PCA)。由此,基于上述2×2×3=12种不同光谱处理方法、特征提取方法组合,分别建立了植物叶片叶绿素和类胡萝卜素含量的人工神经网络(ANN)预测模型。进而开展了不同模型下的预测精度对比分析,结果表明:PROSPECT模型约束下的模拟数据一定程度增强了机器学习的训练集质量;经一阶导、小波变换处理的光谱能较好地减少DHRF模拟光谱和BRF实测光谱间的偏差,并在结合特征提取算法CARS后进一步提升了预测表现。在全光谱域下的FD+CARS组合对叶片叶绿素的反演效果最佳,测试集R2为0.8064,RMSE为2.9114;在VNIR光谱子域下的CWT+CARS组合对叶片类胡萝卜素最佳,测试集R2为0.7972,RMSE为0.4141。该方法可为研究人员从叶片BRF光谱及其他近端反射率图像更精确、高效地提取植物叶片生化特征提供参考。

高温胁迫对大白菜类胡萝卜素的影响

为探讨高温胁迫下大白菜叶片对逆境的响应机制,以叶片颜色和抗逆性存在差异的大白菜品种245、改良青杂3号和紫裔为试验材料,对其幼苗进行了昼/夜温度为40℃/30℃、相对湿度为60%左右的高温胁迫处理,分析了高温胁迫对大白菜幼苗生长及其生理特性的影响。结果表明:胁迫条件下,3个品种大白菜叶片的类胡萝卜素在高温处理下均呈现先下降后上升的变化趋势;随着胁迫时间的增加,品种245在高温处理后第6天类胡萝卜素含量最低(123.51μg/g),在处理后第10天达到顶峰(148.64μg/g)。改良青杂3号和紫裔呈现出不同程度的波动,其中改良青杂3号对热处理更加敏感,在第4天后达到最低值(97.54μg/g);紫裔品种在初始时类胡萝卜素含量差别变化不明显,在热处理后第8天达到最低值(124.50μg/g)。实时荧光定量PCR结果显示,大白菜高温相关基因BraA01g019700.3C和BraA04g000960.3C对热胁迫响应明显,大白菜类胡萝卜素相关基因BraA01g019700.3C、BraA07g002160.3C和BraA04g000960.3C的转录水平均呈先上升后下降的变化趋势;相关性分析结果显示,BraA05g001160.3C(P<0.01;r=0.000)和BraA01g019200.3C(P<0.05;r=0.040)的转录丰度与类胡萝卜素含量显著相关。

植物乳植杆菌类胡萝卜素生物合成关键基因LpispA的功能鉴定

类胡萝卜素具有抗氧化和抗肿瘤等多种重要生理活性。与化学合成法和植物提取法相比较,利用微生物法合成新型的、高价值的类胡萝卜素,具有食用安全和经济可行等优势。植物乳植杆菌作为天然C_(30)类胡萝卜素来源的几种细菌之一,其类胡萝卜素生物合成途径却尚未被阐明清楚。该论文基于转录组数据对一株海洋源植物乳植杆菌中的LpispA基因进行克隆、绘制系统进化树,并构建了类胡萝卜素合成功能互补的大肠杆菌表达系统pAC-BETA∆E-ispA,再采用紫外可见光谱法和反相高效液相色谱法验证产物成分。结果表明,植物乳植杆菌LpispA与桃色欧文氏菌的亲缘关系最近;构建的大肠杆菌工程菌株pAC-BETA∆E-ispA的β-胡萝卜素(C_(40))产量为0.05 mg/g DCW。因此,LpispA在大肠杆菌功能互补表达系统中成功表达了Geranylgeranyl Pyrophosphate(GGPP)合成酶的活性,也即说明LpispA在细菌类胡萝卜素合成途径中可作为类胡萝卜素合成多功能酶,共同参与C_(30)和C_(40)类胡萝卜素的合成。该研究为植物乳植杆菌类胡萝卜素生物合成机制研究和利用植物乳植杆菌作为类胡萝卜素补充剂的应用奠定了实验基础。

NAC6转录因子在芒果果实采后类胡萝卜素代谢过程中的表达及影响

NAC转录因子在植物生长发育过程中具有重要调节作用。为了探明NAC6转录因子对芒果果实采后类胡萝卜素代谢的影响作用,选取‘台农’和‘金煌’2个品种芒果商业成熟时期果实作为实验材料,在恒温(20℃)、恒湿(相对湿度85%)、避光环境进行贮藏处理,并测定果皮、果肉中类胡萝卜素组分含量变化、NAC6转录因子及类胡萝卜素代谢关键酶基因表达。结果表明:2个品种芒果果实均含有α-胡萝卜素、叶黄素、β-胡萝卜素、β-隐黄素和玉米黄素;在整个贮藏过程中,NAC6转录因子在2个品种芒果果实中的表达均呈持续上升的趋势,在贮藏后期达到极大值,随后略有下降;相关性分析表明,NAC6转录因子可能诱导了芒果果实中1-脱氧-木酮糖-5-磷酸异构酶、法尼基焦磷酸合成酶、牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶、八氢番茄红素合成酶、八氢番茄红素脱氢酶、ζ-胡萝卜素脱氢酶、类胡萝卜素异构酶、β-胡萝卜素羟化酶及紫黄素脱环氧化酶基因的表达,抑制了番茄红素β-环化酶、新黄素合成酶及9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶基因的表达;NAC6转录因子在‘台农’芒果果皮、果肉中的表达与类胡萝卜素裂解双加氧酶基因(carotenoid cleavage dioxygenase,CCD)的表达呈显著负相关,相关系数分别为-0.8410、-0.8383,NAC6转录因子可能通过抑制CCD的表达,从而延缓果实类胡萝卜素的降解速率。本研究结果能为芒果果实采后贮藏保鲜及品质调控技术提供依据。

三角帆蚌谷胱甘肽硫转移酶基因克隆表达及其类胡萝卜素转运功能分析

为了阐明谷胱甘肽硫转移酶Pi类基因(HcGSTP1)在三角帆蚌类胡萝卜素转运中的作用,并探讨该基因表达与三角帆蚌壳色的相关性。本实验克隆并鉴定了三角帆蚌HcGSTP1基因,对其进行了序列特征和进化分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和原位杂交(ISH)技术检测了HcGSTP1基因在三角帆蚌中的表达及定位情况,利用RNAi技术对其功能及作用机制进行了初步分析。结果显示,HcGSTP1基因的全长cDNA序列为1317 bp,其中开放阅读框(ORF)区为618 bp,编码205个氨基酸,包含一个GST-N-pi结构域和GST-C-Pi结构域。qRT-PCR结果显示,HcGSTP1基因在紫蚌肝胰腺和斧足中表达量极显著高于白蚌,且在紫蚌边缘膜和中央膜中表达量显著高于白蚌。原位杂交结果显示,HcGSTP1基因在外套膜的外褶、背膜区、腹膜区、部分中褶以及外褶与中褶连接处出现明显的阳性信号。RNAi技术结果显示,HcGSTP1基因在边缘膜中表达的干扰率达83.74%,同时发现边缘膜中总类胡萝卜素含量(TCC)降低了30.12%。上述实验结果初步证实HcGSTP1基因参与三角帆蚌类胡萝卜素的转运,进而可能会影响贝壳及珍珠呈色,为深入理解三角帆蚌类胡萝卜素转运及贝壳和珍珠颜色形成机制补充了分子依据。

2种大蕉发育过程类胡萝卜素代谢分析

为探究贵州本地2种不同颜色果肉大蕉类胡萝卜素代谢规律,利用高效液相色谱串联质谱法对橙黄肉大蕉与白肉大蕉果实中类胡萝卜素进行定性和定量检测,对类胡萝卜素成分和积累量的种内时序性差异和同时序的种间差异进行分析。结果表明,橙黄肉大蕉与白肉大蕉果肉分别检测到32种和28种类胡萝卜素。橙黄肉大蕉果实发育3个阶段类胡萝卜素积累量均显著高于白肉大蕉,在成熟期橙黄肉大蕉的类胡萝卜素含量是白肉大蕉的7.55倍;橙黄肉大蕉类胡萝卜素的合成主要发生在果实发育中后期,其含量先升高后降低,而白肉大蕉类胡萝卜含量持续降低。橙黄肉大蕉除幼果期叶黄素含量最高外,其他时期均为β-胡萝卜素含量最高,β-胡萝卜、α-胡萝卜素、叶黄素是其主要类胡萝卜素成分;叶黄素、β-胡萝卜素、紫黄质-肉豆蔻酸酯-发酸酯是白肉大蕉的主要类胡萝卜素成分。研究结果为揭示两类大蕉果实类胡萝卜素积累机制奠定基础。

高效液相色谱法测定番茄果肉中4种天然类胡萝卜素含量

建立了一种高效液相色谱法测定番茄果肉中4种亲脂性天然类胡萝卜素的方法。该方法选择YMCC_(30)色谱柱,以甲醇、乙腈和异丙醇为流动相,对番茄果肉中叶黄素、玉米黄素、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素4种色素的含量测定进行了方法验证。在优化的色谱条件下,4种亲脂性天然类胡萝卜素线性相关性良好,相关系数(R^(2))均高于0.9980;检出限(LOD)在0.05~0.10μg/mL之间,定量限(LOQ)在0.10~0.30μg/mL之间;回收率在85.5%~112.4%之间。该方法操作简单、准确、可靠,适合蔬菜水果中天然类胡萝卜素含量分析。

柑橘果实类胡萝卜素代谢研究进展

柑橘果实色泽是衡量其商品价值的重要外观指标,而类胡萝卜素是柑橘成熟果实的主要呈色色素。柑橘果实类胡萝卜素成分复杂,而且在不同品种间、不同生长发育时期以及不同组织间存在较大差异,从而导致柑橘果实呈现不同色泽。从柑橘果实类胡萝卜素概述、代谢途径、合成的关键基因及影响柑橘果实类胡萝卜素代谢的环境因素和转录因子等方面进行综述,并展望柑橘果实类胡萝卜素有待深入研究的方向,以期为相关研究者提供参考。

植物类胡萝卜素的代谢调控及储存转运研究进展

类胡萝卜素是植物体内广泛存在的一类天然色素,一般由8个异戊二烯单元首尾相连而成的C40萜类化合物及其衍生物组成。在植物中,类胡萝卜素除了赋予植物器官呈色以外,在体内还执行着多项重要的生物学功能。近年来,虽然类胡萝卜素生物合成途径较为清晰,但是类胡萝卜素的代谢调控以及在体内的储存和转运机制还不明确。本文简要概述了类胡萝卜素的生物合成、代谢调控、储存定位和萜类物质转运蛋白等方面的研究进展,总结了介导类胡萝卜素转运的分子及鉴定转运体的方法,以期为研究类胡萝卜素的合成和转运提供参考。

类胡萝卜素类原料在缓解视觉疲劳保健食品中的应用研究进展

视觉疲劳是由多种原因引起的眼部不适感,并且涉及的人群较为广泛。研究显示,通过合理的膳食补充,可有效改善视觉疲劳引起的眼部不适感,甚至减少视觉疲劳的发生。目前,以叶黄素为代表的类胡萝卜素类原料在缓解视觉疲劳功效方面的机理研究还不够深入,缺少其在缓解视觉疲劳保健食品应用方面的综述。因此,本文阐述了类胡萝卜素类原料在机体内的消化、吸收及代谢的途径,并综述了类胡萝卜素类原料在缓解视觉疲劳方面的研究进展。同时,本文还统计分析了类胡萝卜素类原料在我国缓解视觉疲劳保健食品中的配伍应用情况,以期为缓解视觉疲劳保健食品的开发提供一定的参考依据和启发。

不同品种烤烟氮代谢与类胡萝卜素代谢差异分析

【目的】优质烤烟品种是彰显烟叶产区质量特色的重要保障,探究优质烤烟品种与常规主栽品种在江西烟区大田生育期内氮代谢和类胡萝卜素代谢特征差异,分析优质烤烟品种生理代谢共性特征,为深入挖掘品种特性以及优化品种配套栽培技术提供理论和技术支撑。【方法】以感官质量较好的闽烟312、闽烟12号与常规主栽品种云烟87(CK)为材料,分析不同品种中部叶在关键生育期相关物质组分含量和基因表达量变化。【结果】在类胡萝卜素代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期叶黄素含量达3.27~6.14 mg/g、β-胡萝卜素含量达0.67~1.59 mg/g,均极显著低于云烟87,而在中部叶成熟时两个品种叶黄素含量分别为2.31、2.58 mg/g,极显著高于云烟87的0.17 mg/g和0.44 mg/g;类胡萝卜素合成相关基因主要在旺长期至现蕾期高表达;在腰叶成熟期前,闽烟312和闽烟12号PSY等类胡萝卜素合成相关基因相对表达量整体高于云烟87,最大差值为2.53。在氮代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期总氮含量(1.58%~3.36%)、蛋白质含量(7.14%~14.81%)均极显著低于云烟87,在旺长期至脚叶成熟期NR、NIR1和GS1-5基因表达量高于云烟87,在腰叶成熟期GS1-5基因表达量较低。在相关性分析方面,NIR1、GS1-5基因与PSY、CRTISO等基因及叶黄素、β-胡萝卜素含量均存在显著或极显著正相关性。【结论】氮代谢与类胡萝卜素代谢之间存在显著相关性。与云烟87相比,优质烤烟闽烟312和闽烟12号中部叶在类胡萝卜素代谢方面表现出成熟前类胡萝卜素合成相关基因活性更强、成熟时叶黄素含量更高的特征,在氮代谢方面具有成熟前较高的氮素吸收同化能力、成熟时较低的氮素利用能力。

琯溪蜜柚果肉中类胡萝卜素组分的特征解析

琯溪蜜柚(Citrus grandis cv‘Guanximiyou’)因其汁多味甜、色泽丰富等特点,广受消费者欢迎。琯溪蜜柚果肉色素主要为类胡萝卜素,其组分和含量直接影响果实品质。研究蜜柚果肉类胡萝卜素组分特征及其在不同养分管理下的差异,可为通过养分管理提高果实品质提供科学依据。本研究首先利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS),分析果实汁胞中类胡萝卜素的组分;通过施化肥(CF)和有机肥(OF)处理,比较分析不同养分管理对类胡萝卜素的影响。结果表明,蜜柚汁胞共含23种类胡萝卜素,其中5种属于胡萝卜素、18种属于胡萝卜醇。汁胞中类胡萝卜素以胡萝卜素为主,质量分数为(346.27±69.39)μg/g,占比为98.98%。胡萝卜素中,以番茄红素为主,质量分数为(332.27±75.05)μg/g,占类胡萝卜素比例为95.97%。此外,养分管理显著影响汁胞类胡萝卜素的质量分数。与CF相比,OF处理番茄红素和E/Z-八氢番茄红素的质量分数分别增加了8.40%和16.48%,说明通过养分管理能够调控蜜柚果肉色素,为进一步调控果实品质提供参考依据。

草珊瑚中类胡萝卜素合成的内源激素调控机制分析

【目的】为了探究草珊瑚[Sarcandra glabra(thunb)nakai]不同器官中内源激素对类胡萝卜素差异积累的可能调控机制。【方法】通过代谢组学方法分析草珊瑚中内源激素和类胡萝卜素代谢物在不同器官间的差异分布情况,结合转录组学技术挖掘草珊瑚类胡萝卜素相关差异酶基因,进一步预测参与调控差异酶基因的转录因子及其激素相关顺式响应元件,从而分析内源激素对类胡萝卜素差异积累的可能调控作用。【结果】吲哚-3-羧酸(indole-3-carboxylic acid)、反式茉莉酸[(-)-jasmonic acid]、二氢茉莉酮酸甲酯(ethyl dihydrojasmonate)、油菜素甾酮(castasterone)、油菜素内酯(brassinolide)等7种内源激素在叶中的含量更高,与角黄素(canthaxanthin)、海胆酮(echinenone)、新黄质(neoxanthin)和念珠藻黄素(nostoxanthin)等8种差异代谢物等富集部位一致;而脱落酸(abscisic acid,ABA)、赤霉素4,5-甲氧基水杨酸(gibberellin 4,5-methoxysalicylic acid)、二氢茉莉酸(dihydrojasmonic acid)和5,6-二羟基吲哚(5,6-dihydroxyindole)在根中的含量更高,与脱落酸醛(abscisic aldehyde)、4,4'-二聚戊烯(4,4'-aiapolycopenedial)、花药黄质(antheraxanthin)这3种差异代谢物富集部位一致;关键转录因子MYB106、SPL1、NAC015、ERF064、WRKY44、BHLH116可通过响应AUX、SA、GA、ABA、Me_JA等植物激素的刺激,参与调控类胡萝卜素合成途径的DXS、VDE、ABA2、AOG、ZEP、CYP97C1、DWARF27、CRTISO、LCYB、PSY这10种代谢酶的表达。实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-qPCR)结果表明,随机选取的8个差异基因表达趋势与转录组测序结果一致。【结论】筛选出草珊瑚叶和根与类胡萝卜素相关的15 种差异内源激素与 11 种差异代谢物,预测了6种转录因子参与调控10 种代谢酶。