书目详细信息
： CaRAP2-12介导褪黑素调控辣椒采后类胡萝卜素合成机理的研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | CaRAP2-12介导褪黑素调控辣椒采后类胡萝卜素合成机理的研究/.李平平著/.邓明华指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.8 |
| 载体形态项： | 145页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 食品科学技术学院, 学号2019110014 |
| 提要文摘： | 辣椒（Capsicum spp.）采后贮藏期间容易出现颜色异变、营养品质和硬度下降等症状，导致其在采后货架期变短、食用和商品价值下降。果实中叶绿素和类胡萝卜素含量变化是辣椒采后颜色变化的重要原因。褪黑素作为一种新型的生物保鲜剂，已在多种蔬菜中广泛应用，但在辣椒中鲜有报道。为了延缓辣椒果实在贮藏过程中的颜色变化、延长货架期，本文对75份辣椒种质资源的果实进行了品质评价，采用外源褪黑素处理两种新鲜辣椒果实（S01和S59），并通过贮藏品质及类胡萝卜素代谢途径解析褪黑素处理对辣椒果实品质的影响，然后利用转录组测序技术挖掘到了褪黑素调控类胡萝卜素合成的关键转录因子CaRAP2-12，并初步分析了褪黑素通过调控CaRAP2-12影响辣椒果实类胡萝卜素积累的分子机制。主要研究结果如下： （1） 75份辣椒种质资源果实品质评价分析。对隶属于4种辣椒（C. annuum、C. chinense、C. frutescens和C. bacaccatum）的75份辣椒种质资源的果实形态和果实次生代谢产物含量等果实品质进行了调查。结果表明，在果实重量、大小、总酚、总可溶性糖、总可溶性固体、可滴定酸、总可溶性蛋白、类胡萝卜素、花青素和辣椒素的含量方面，不同辣椒种质资源间有较大的变异；此外，辣椒素和二氢辣椒素是辣椒果实中最主要的两种辣椒素成分，C. chinense含量最高，而C. annuum中的部分种质资源未检测到这两种辣椒素；S23和S24（C. chinense）辣椒素含量最高，S67（C. annuum）的β-胡萝卜素含量较高，而S68（C. annuum）有较高总脂肪酸和抗坏血酸；辣椒果实中检出十八种脂肪酸，其中主要为亚油酸（多不饱和脂肪酸）。相关性分析表明辣椒素和脂肪酸的含量之间存在正相关关系；辣椒果实的颜色与叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量及比例相关。 （2）外源褪黑素处理对辣椒果实品质的影响。20℃下，不同浓度褪黑素（0、25、50、100、200、400 μmol/L）处理S01和S59采后果实，分析其对果实颜色相关品质（CIELAB色彩空间L*a*b*值、叶绿素、类胡萝卜素）和硬度的影响。结果表明，外源褪黑素处理可以延缓S59果实贮藏过程L*值的降低，促进S01果实a*值升高；外源褪黑素处理S01果实后，一方面可以显著上调叶绿素降解相关基因CaCLH、CaPPH和CaPAO的表达量，促进叶绿素降解；另一方面可以显著上调类胡萝卜素生物合成相关基因CaPSY3、CaPDS、CaLCYB1和CaCRTZ1的表达量，诱导类胡萝卜素积累，且以50 μmol/L处理为最佳；外源褪黑素处理S59绿果后，可以降低与细胞壁结构相关基因CaPG（多聚半乳糖醛酸酶基因）和CaEG（内切葡聚糖酶基因）的表达量，维持辣椒果实硬度，且以100 μmol/L处理为最佳；100 μmol/L外源褪黑素处理S59辣椒绿果后，可以上调CaCAT、CaPOD基因表达，增强抗氧化酶CAT、POD活性，提高GSH/GSSG、AsA/DHA比值，进而降低细胞内O2-、H2O2和MDA浓度，延缓辣椒果实衰老。 （3）外源褪黑素处理辣椒果实的转录组分析。为了进一步解析褪黑素处理对S01果实类胡萝卜素合成的调控机制，对不同浓度褪黑素（0、25、50、100 μmol/L）处理不同贮藏阶段（0、3、6、9、12d）的S01辣椒果实进行了转录组测序分析。结果表明，不同贮藏阶段褪黑素处理组与对照组之间检测到的差异表达基因在550~5003个之间；Gene Ontology（GO）富集分析表明，在同一贮藏时期褪黑素处理组辣椒果实中，差异表达基因主要富集于细胞代谢、催化、运输等功能；Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）富集分析显示，差异表达基因显著富集在次级代谢产物的生物合成、类胡萝卜素生物合成等代谢通路上，表明褪黑素处理对辣椒果实的类胡萝卜素生物合成有显著影响；进一步的表达分析显示CaPSY3和CaCRTZ1在褪黑素处理后的各个贮藏时间均有高表达，表明褪黑素可能通过调节CaPSY3和CaCRTZ1的高表达来调控辣椒中类胡萝卜素的合成；褪黑素处理后，褪黑素处理组与CK组差异表达转录因子主要为AP2/ERF、bHLH、C2H2、MYB、NAC、WRKY等转录因子家族；在辣椒果实转录组中鉴定出59个差异表达的AP2/ERFs，其中CaRAP2-12（Ca3g15066）、Ca2g13177、Ca6g25362、Ca5g23514、Ca3g15489、Ca4g20436、Ca4g19760、Ca1g03278和Ca1g00644的表达量与辣椒类胡萝卜素含量变化趋势相似，表明这些AP2/ERFs可能参与了辣椒果实响应褪黑素处理后的类胡萝卜素合成调控。 （4）转录因子CaRAP2-12调控辣椒类胡萝卜素生物合成的分子机制研究。本研究在樟树港辣椒参考基因组中鉴定到了118个AP2/ERF基因家族成员，分属ERF（85）、DREB（31）和AP2（2）三个家族成员；亚细胞定位预测显示多数AP2/ERF 蛋白家族基因定位于细胞核，少数成员定位于细胞质、叶绿体和线粒体上，118个AP2/ERF 家族成员主要存在于辣椒的1号染色体上；试验得到的CaRAP2-12（Ca3g15066）ORF框为1164 bp，编码387个氨基酸残基，为亲水性稳定的核蛋白，属于AP2/ERF家族成员；在辣椒CaRAP2-12基因上游2000 bp存在5个与激素响应相关的顺式元件，表明在辣椒中CaRAP2-12的启动子上存在能够与褪黑素作用的顺式元件，外源褪黑素处理后辣椒果实中CaRAP2-12的表达量显著升高，说明CaRAP2-12在辣椒褪黑素信号响应上有重要作用；基于VIGS技术在辣椒苗中沉默CaRAP2-12后，类胡萝卜素合成结构基因CaPSY3和CaLCYB2表达量显著下调，叶片中总类胡萝卜素含量显著降低；在辣椒果实中沉默CaRAP2-12后，除了CaCRTZ1其他类胡萝卜素生物合成结构基因均显著下调，且表现出类胡萝卜素含量降低；在辣椒果实上瞬时过表达CaRAP2-12后，CaPSY2、CaPSY3、CaPDS、CaZDS、CaCrtISO1、CaCrtISO2、CaLYCB1、CaLYCB2、CaCRTZ1和CaCRTZ2表达量均显著上调；通过双荧光素酶报告基因检测实验和酵母单杂交实验，验证了辣椒中转录因子CaRAP2-12可以与CaPSY3的启动子结合，从而正向调节类胡萝卜素合成关键基因CaPSY3的表达。 |
| 并列题名： | Study on the mechanism of CaRAP2-12 mediating melatonin regulation of carotenoid biosynthesis in postharvest pepper(Capsicum spp.) eng |
| 题名主题： | 褪黑素 辣椒品质 CaRAP2-12 类胡萝卜素合成 调控 学位论文 |
| 中图分类： | S641.3-533 |
| 个人名称等同： | 李平平 著 |
| 个人名称次要： | 邓明华 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |