高效液相色谱法快速测定黑花生种皮中花色苷含量

黑花生花色苷具有很好的应用前景,为建立一个快速检测花生花色苷的方法,以黑花生和普通花生的种皮为材料,利用高效液相色谱测定了黑花生和普通花生种皮中花色苷的含量和主要成分。研究表明,黑花生种皮中花色苷的总含量为1.16mg/g鲜重。在高效液相测定过程中,其主要成分在保留时间10.283min和11.217min处有2个高吸收峰,它们的含量占总花色苷含量的98.3%。根据已有的研究结果,推断二者分别为矢车菊素-3-槐二糖、矢车菊素-3-接骨木二糖,其含量分别比普通花生高810倍和580倍。

黑花生种皮花色苷组成成分的UPLC/Q-TOF分析研究

应用UPLC/Q-TOF技术对黑花生种皮中的花色苷进行分离鉴定。黑花生种皮花色苷用90%甲醇水溶液(含0.5%甲酸)超声波提取,SPE C18柱净化,Q-TOF全扫描和MS/MS扫描鉴定花色苷的种类。结果表明,黑花生种皮颜色主要由矢车菊素—接骨木二糖苷、飞燕草色素—己糖苷等7种花色苷组成。本研究结果对于揭示黑花生种皮花色苷生物活性的物质基础和作用机制有重要意义,同时为开发富含花色苷的花生品种,提高花生的营养品质和保健功能提供理论依据。

比较转录组分析揭示花生种皮花青素积累的分子调控机制

花青素作为一种抗氧化物质,具有多种保健功效。与其他颜色花生相比,黑种皮花生具有良好的感官品质,且花青素含量更高。为了揭示花生黑种皮花青素形成和调控的分子机理,本研究以黑种皮花生(YH29)和粉红种皮花生(WH10)为研究对象,通过RNA-seq技术比较其转录组的差异。结果表明,与粉红种皮花生相比,黑种皮花生中1 539个基因表达上调,1 275个基因表达下调。KEGG分析发现花青素生物合成、苯丙素生物合成、类黄酮生物合成等多个与色素积累相关的通路在黑色种皮花生中富集。在黑种皮花生中,苯丙氨酸解氨酶、查尔酮合成酶等5个与花青素合成相关的关键酶基因表达上调,而与花青素生物合成途径竞争同一底物的一些关键酶基因,如柚皮素和甘草素基因,则表达下调,这使得有更多的底物流向花青素合成途径,这些基因的协同表达可能是黑种皮花青素高水平积累的关键。另外,两个R2R3-MYB转录因子在黑种皮花生中也表达上调,可能是引起花青素合成关键基因表达差异的关键因素。我们的研究结果为深入研究花生种皮花青素合成的分子机理及培育高花青素含量的花生新品种提供了参考。

利用SNP芯片结合BSA的方法定位花生黑色种皮颜色基因

种皮颜色是花生的重要农艺性状。本研究利用粉红种皮×黑种皮的两个分离群体(WH10/YH29,GT-C20/YH29)的F2:3家系,分别构建了粉红色和黑色种皮的极端池,并利用花生二代SNP芯片(Axiom_Arachis2,r2)结合集群分离分析法(bulked segregate analysis,BSA)对花生黑种皮基因进行了定位研究。SNP芯片检测和生物信息学分析结果表明,控制花生黑色种皮的基因定位在Arahy.10染色体。在Arahy.10染色体上,总共146(82%)的SNP位点富集在10~29 Mb和70~109 Mb两个区间内。生物信息学分析表明,在这两个区段内有5个SNP位点在外显子区,全部位于70~109 Mb区间。此外,本研究还在70~109 Mb内筛选到一个与黑种皮性状紧密连锁的SSR标记pTsaSSR107.16,表明该区间可能包含控制花生黑种皮的基因,该结果将为花生黑色种皮基因的精细定位提供参考。另外,本研究结果还表明SNP芯片结合BSA分析可以作为花生基因初定位的工具,其推广和应用将促进花生基因定位的研究进程。