烟草体内维生素B6代谢的研究

论文摘要

维生素B6（VB6）是一类化合物的总称。近年来研究发现VB6在植物体内发挥抗逆作用。烟草作为模式植物其体内VB6的存在形态还未见报道。本研究采用高效液相色谱荧光检测技术对烟草体内VB6的存在形态进行了分析。结果表示：土壤栽培烟草叶、茎和根中VB6的含量依次为2.9、1.7、3.0μg/g鲜重；组培烟草叶片的VB6含量为3.9μg/g鲜重，构成比为磷酸吡哆胺（PMP）7%、吡哆胺（PM）14%、磷酸吡哆醛（PLP）19%、吡哆醛（PL）29%、吡哆醇（PN）30%；组培烟草在连续3周的检测过程中，PLP和PL含量下降、PN含量上升，VB6总量保持相对稳定。研究结果有助于以烟草为材料，进一步开展植物体内VB6代谢机制和特殊生理机制的研究。本文通过构建组织培养模型，在组织水平上探讨植物体内的代谢机制。采取在MS培养基上外源添加VB6（PM，PL，PN）干涉植物的生理环境，采用应答分析的方式，系统分析VB6的存在形态。取烟草叶片组织加液氮研磨加提取液得到粗酶液，测定相关代谢酶的酶活，分析VB6相关代谢酶酶活变化为应答分析提供依据。外源添加PM后叶片中PM增加到54倍，PL增加到7.7倍，PN增加到11倍；外源添加PL后叶片组织中PL增加到12倍，PN增加到28倍，PM增加到9倍；外源添加PN后叶片中PN增加到40倍，PM增加到4倍。以上三种不同处理并未引起PMP、PLP量得变化。三种处理VB6总量都显著变化。为了分析植物吸收VB6的方式，通过在MS培养基中设置不同的梯度，分析添加量和吸收量的关系，发现烟草吸收VB6的方式为自由扩散。本实验摸索出烟草VB6体外代谢相关代谢酶的最适反应条件，发现PL激酶最适pH5.5反应时间3h，PNP/PMP氧化酶最适pH9.0反应时间2h，PLP-磷酸酶最适pH5.5反应时间10min，PL还原酶最适pH7.0反应时间2h，PM-丙酮酸转氨酶最适pH11，反应时间2h。反应温度都为37℃。在上述最适的酶反应条件下测得各酶的酶活分别为PL激酶0.03±0.01nmol/min/g鲜重，PNP/PMP氧化酶0.12±0.01nmol/min/g鲜重，PLP-磷酸酶179.71±41.46nmol/min/g鲜重，PL还原酶0.78±0.04nmol/min/g鲜重，PM-丙酮酸转氨酶2.14±0.15nmol/min/g鲜重。VB6进入植物体内，引起体内VB6量的迅速增加外，同时也引起了相关酶活性的变化，三种处理都会引起PLP-磷酸酶活性的增加；PL激酶活性的降低，PNP/PMP氧化酶的增加，PL还原酶活性的增加仅见于PL添加组。PM-丙酮酸转氨酶都有所增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 文献综述
• 6（Vitamin B₆，VB₆）简介'>1.1 维生素 B₆（Vitamin B₆，VB₆）简介
• 6 在植物体内的生理功能'>1.2 VB₆在植物体内的生理功能
• 6 的存在形态和含量的研究进展'>1.3 植物体内 VB₆的存在形态和含量的研究进展
• 6 的生物合成'>1.4 VB₆的生物合成
• 6 的从头合成途径'>1.4.1 VB₆的从头合成途径
• 6 的补救合成途径'>1.4.2 VB₆的补救合成途径
• 1.5 相关代谢酶的研究进展
• 1.5.1 PL 激酶的研究进展
• 1.5.2 PNP/PMP 氧化酶的研究进展
• 1.5.3 PL 还原酶的研究进展
• 1.5.4 PLP-磷酸酶的研究进展
• 1.5.5 PM-丙酮酸转氨酶的研究进展
• 6 的研究进展'>1.6 烟草的组织培养和烟草体内 VB₆的研究进展
• 2 引言
• 2.1 论文研究的目的和意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 课题来源
• 3 材料与方法
• 3.1 材料
• 3.2 主要仪器
• 3.3 主要试剂
• 3.4 方法
• 3.4.1 烟草的组织培养
• 3.4.2 烟草的栽培
• 3.4.3 烟草的处理
• 6 标准试剂的配制'>3.4.4 VB₆标准试剂的配制
• 6 的色谱分析条件'>3.4.5 VB₆的色谱分析条件
• 6 的提取'>3.4.6 烟草组织中 VB₆的提取
• 3.4.7 烟草中相关代谢酶的酶活测定
• 4 结果与分析
• 4.1 烟草的组织培养
• 6 存在形态和含量'>4.2 烟草体内的 VB₆存在形态和含量
• 6 化合物的检出'>4.2.1 设定条件下标准 VB₆化合物的检出
• 4.2.2 采用所述方法对烟草植物组织的分析结果
• 6 后烟草体内 VB₆ 的动态变化'>4.3 外源添加 VB₆ 后烟草体内 VB₆的动态变化
• 6 的变化'>4.3.1 外源添加 PM 后烟草体内 VB₆的变化
• 6 的变化'>4.3.2 外源添加 PL 后体内 VB₆的变化
• 6 的变化'>4.3.3 外源添加 PN 后体内 VB₆的变化
• 4.4 烟草中相关代谢酶的酶活测定
• 4.4.1 PL 激酶的最适 PH 和时间曲线
• 4.4.2 PNP/PMP 氧化酶的最适 PH 和时间曲线
• 4.4.3 PLP-磷酸酶的最适 PH 和时间曲线
• 4.4.4 PL 还原酶的最适 PH 和时间曲线
• 4.4.5 PM-丙酮酸转氨酶的最适 PH 和时间曲线
• 4.4.6 烟草中相关代谢酶的酶活测定
• 4.5 烟草处理后引起相关代谢酶活性的变化情况
• 6 吸收机制研究'>4.6 VB₆吸收机制研究
• 5 讨论
• 6 检测中应用'>5.1 高效液相色谱技术在 VB₆检测中应用
• 6'>5.2 高效液相色谱技术检测烟草体内 VB₆
• 5.3 烟草体内相关代谢酶的提取
• 5.4 烟草相关代谢酶体外最适反应条件的建立
• 6 后烟草体内 VB₆ 的变化'>5.5 外源添加 VB₆ 后烟草体内 VB₆的变化
• 6 后烟草体内相关代谢酶活力的变化'>5.6 外源添加 VB₆后烟草体内相关代谢酶活力的变化
• 6 的机制'>5.7 烟草根部吸收 VB₆的机制
• 6 结论
• 6.1 烟草组培体系的建立
• 6 的存在形态和含量'>6.2 组培和土壤栽培烟草体内 VB₆的存在形态和含量
• 6 后烟草体内 VB₆ 的动态变化'>6.3 外源添加 VB₆ 后烟草体内 VB₆的动态变化
• 6 代谢酶体外酶活测定条件及其酶活力分析'>6.4 烟草 VB₆代谢酶体外酶活测定条件及其酶活力分析
• 6 后引起的烟草体内相关代谢酶活力的变化'>6.5 外源添加 VB₆后引起的烟草体内相关代谢酶活力的变化
• 6 机制的吸收'>6.6 烟草根部对 VB₆机制的吸收
• 7 参考文献
• 8 致谢
• 9 个人简历
• 10 在读期间发表的论文