小白菜CYP83A1和CYP83B1的遺傳轉化以及外源硫素對硫代葡萄糖苷合成的影響.pdf

1、硫代葡萄糖苷(Glucosinolates，GSs)，簡稱硫苷，又稱芥子油苷，是一種富含氮、硫的重要植物次生代謝產物，主要存在于十字花科植物中。硫代葡萄糖苷已被證實與十字花科蔬菜的自身防御機制、風味及人體健康有著密切的關系。近年來，利用基因工程手段和外源物質調控植物體內硫代葡萄糖苷組分和含量已成為這方面研究的一個熱點。調控十字花科蔬菜中硫代葡萄糖苷組分和含量從而提高其對人體的營養(yǎng)和保健作用，或提高植株應對病蟲等外界脅迫的能力，對提高蔬菜

2、的營養(yǎng)品質、功能及抗性具有重要的理論和實際意義。
　　小白菜(Brassica campestrisL.ssp.chinensis var.communis Tsen et Lee)，又稱不結球白菜，屬于十字花科蕓薹屬白菜亞種。它含有非常豐富的營養(yǎng)，深受人們的喜愛。小白菜生長周期短，易于種植，在我國栽培面積非常廣，對其研究具有非常重要的意義。
　　CYP83A1與CYP83B1是硫代葡萄糖苷核心結構合成的兩個關鍵基因，通過對

3、它們的調控可直接影響植物內硫代葡萄糖苷的含量。本研究通過把CYP83A1與CYP83B1的反義表達載體轉化到小白菜中，分析兩個基因在小白菜中的表達及功能，并通過使用外源噴施的處理方法分析了外源硫素對小白菜CYP83A1與CYP83B1表達的影響及小白菜中硫代謝部分相關基因的表達情況，同時分析了外源硫素對小白菜硫代葡萄糖苷合成相關的氨基酸等代謝物和元素的影響。主要結果如下:
　　(1)根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫中白菜基因組序列，設計引物，從

4、‘油青49’中克隆出CYP83A1和CYP83B1基因相關序列，并構建它們的抑制表達載體pBI121-AntiCYP83A1和pBI121-AntiCYP83B1，最后通過測序分析鑒定。
　　(2)通過農桿菌介導法，應用組織培養(yǎng)技術，把pBI121-AntiCYP83B1轉化到小白菜中，并對轉基因植株進行了鑒定和相關基因表達量的分析，獲得4株小白菜CYP83B1抑制表達轉基因植株。
　　(3)通過不同來源(Na2SO4、Na

5、HSO3和NaHS)和濃度（1.0和10mM）外源硫素處理，分析外源硫素對小白菜硫元素及相關相關代謝產物含量和硫代葡萄糖苷合成相關基因表達影響。結果顯示高濃度NaHS顯著提高了谷胱甘肽的含量，且三種高濃度硫素都顯著提高了異亮氨酸的含量;不同處理對CYP83A1和CYP83B1的表達有明顯影響，在3h內可以提高兩個基因的表達量，這可能是施硫可以提高小白菜硫苷含量的原因之一。
　　本論文相關研究為今后小白菜硫代葡萄糖苷的進一步研究提供