书目详细信息
： 彩色马铃薯对不同海拔的生理响应及类黄酮积累机制的研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 彩色马铃薯对不同海拔的生理响应及类黄酮积累机制的研究/.吴晓杰著/.肖继坪指导 |
| 出版发行项： | 2023.6.6 |
| 载体形态项： | 99页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 农学与生物技术学院, 学号2020210134 |
| 提要文摘： | 在不同海拔下，植物的形态、生理和代谢会发生一系列变化以适应环境，提高生存能力。类黄酮在植物生长中起重要作用，能提高植物自身保护、适应及协调与环境的关系，其生成和变化与初生代谢产物和环境具有更强的相关性和适应性。彩色马铃薯含有较多花色苷、类黄酮等抗氧化组分，在不同海拔下都有相应的应答机理，因此，探讨其类黄酮对不同海拔的应答机理，无论在理论上还是在生产上都有非常重要的意义。云南地处低纬高海拔地区，海拔越高UV-B 辐射强度越强，气候也越冷凉。云南高海拔下强UV-B 辐射和冷凉的气候环境与马铃薯的起源地——安第斯山存在一定相似性，马铃薯在云南演化出不同的生态类型，形成了丰富的彩色马铃薯，但生态适应机制还不清楚。彩色马铃薯富含花色苷等类黄酮，在抵御紫外辐射等方面起着关键作用。在云南低纬高原马铃薯的驯化过程中，彩色性状可能是应对生境中强UV-B 辐射的适应结果。因此，本实验以云南地方紫色马铃薯花心洋芋和红色马铃薯剑川红为实验材料，以盆栽形式种植在云南相近纬度的不同海拔地区，研究不同海拔对彩色马铃薯的生理生态、物质代谢和基因表达的影响。其次辅以光照培养箱实验研究不同UV-B辐射对彩色马铃薯生长的影响，验明UV-B辐射在不同海拔的气候因素中的重要作用，进一步从单因素水平揭示彩色马铃薯对不同海拔的生态适应机制。主要研究结果如下： （1）揭示了不同海拔下彩色马铃薯类黄酮对海拔的响应 ①不同海拔下彩色马铃薯叶片抗氧化活性物质（花色苷、类黄酮、总酚）、紫外吸收物质和苯丙氨酸解氨酶含量均随着生育期和海拔的升高而不断上升。海拔1800±50 m和3300±50 m下彩色马铃薯块茎的次生代谢物质（花色苷、类黄酮、总酚和VC）含量均低于海拔2300±50 m和2800±50 m。在不同海拔下随着生育期的进行花心洋芋的花色苷含量和类黄酮在盛花期时达到最大值，而剑川红则在现蕾期时达到最大值；花心洋芋和剑川红的总酚含量与VC含量均在收获期时达到最大值。②随着海拔的升高花心洋芋与剑川红的干物质含量、产量、大薯率、淀粉含量、还原糖含量升高，在海拔2300±50 m和2800±50 m时最高，在3300±50 m时略有下降。适当高海拔地区的环境不但可以提高产量还有利于花色苷等类黄酮的合成。 （2）明确了不同UV-B辐射对彩色马铃薯整个生育期的影响 ①不同UV-B处理下彩色马铃薯叶片的叶绿素含量和光合参数（光合速率、气孔导度、呼吸速率、蒸腾速率）在T1（5 KJ m-2）时显著高于CK与T2（10 KJ m-2），随UV-B辐射的增强抗氧化酶（MDA、SOD、POD）活性均上升，叶绿素含量则下降，表明适宜的UV-B辐射能够促进彩色马铃薯光合作用，加快防御物质的合成，为类黄酮的合成提供能源；然而过高的UV-B辐射会使彩色马铃薯叶片的叶肉细胞遭受损伤，从而影响抗氧化酶系统、光合系统以及类黄酮的合成等。②在彩色马铃薯的全生育期进行不同剂量的UV-B辐射后，花心洋芋的花色苷、类黄酮和总酚含量在84天时最高，而剑川红在72天时最高，且T1>CK>T2；花心洋芋与剑川红的VC含量在72天时含量最高。 （3）选择不同海拔下花色苷、类黄酮含量差异明显的生育期进行代谢组和转录组分析，代谢组中鉴定出1002种代谢物，分为11类。随着海拔的升高彩色马铃薯中上调的代谢产物主要是酚酸类和类黄酮化合物，并且在2300±50 m和2800±50 m时最高；转录组分析表明在不同海拔处理下，海拔2300±50 m和2800±50 m的差异表达基因最多。代谢组和转录组联合分析表明了类黄酮在不同海拔中对植物的重要性。在适当海拔下（2300±50 m、2800±50 m）彩色马铃薯通过增强类黄酮代谢途径的强度，加速信号转导促进类黄酮的积累从而提高了彩色马铃薯在不同海拔下的适应性。 （4）通过代谢组和转录组联合分析筛选到与彩色马铃薯类黄酮代谢途径密切相关的转录因子StBBXs，并成功的从彩色马铃薯块茎中克隆到了这些StBBXs，其全长CDS序列长度分别为639 bp、897 bp和702 bp，分别编码212、298和233个氨基酸，为典型的BBOX转录因子。序列比对和进化分析结果表明，紫色马铃薯花心洋芋和红色马铃薯剑川红的这些StBBXs基因序列完全一致；所挑选出的StBBXs属于Ⅳ亚家族，与拟南芥的光响应序列同源，亲缘关系较近，可能为光响应转录因子。亚细胞定位分析结果表明：StBBXs亚细胞定位结果显示在细胞核上，为核转录因子。 通过对StBBXs的启动子分析发现其上有MYB结合位点，瞬时转化过表达StBBXs基因，发现与StMYB互作后，烟草叶片有紫色斑点出现，初步证明这些StBBXs与StMYB互作提高烟草叶片花色苷含量。 综上所述，不同海拔对彩色马铃薯类黄酮的合成和积累均有影响。本研究为植物在不同海拔下的响应和适应机制研究提供了重要依据，同时，为彩色马铃薯分子植物育种提供了新的见解。 |
| 并列题名： | Study on the physiological response of pigmented potatoes to different altitudes and the mechanism of flavonoid accumulation |
| 题名主题： | 彩色马铃薯 海拔 UV-B 辐射 类黄酮 代谢 基因表达 学位论文 |
| 中图分类： | S532-533 |
| 个人名称等同： | 吴晓杰 著 |
| 个人名称次要： | 肖继坪 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |