寡糖素诱导采后番茄相关生理与基因表达差异的研究

论文摘要

寡糖素通常指有多种生理活性的寡聚糖及其混合物的总称,近年来由于其对植物具有广谱诱导抗病性而被人们所重视,做为自然界广泛存在的天然产物,寡糖素无毒且具有良好的环境兼容性,所以在采后果蔬保鲜领域具有广阔应用前景。本试验在应用寡糖素的脱乙酰化程度进行分析的基础上,从采后生理与分子机制上分别对番茄果实在寡糖素处理前后的相关酶、蛋白、抗病性及抗病蛋白的表达量进行了研究：包括果实的品质、可溶性蛋白与总酚含量以及5种抗性水解酶类,包括POD、PPO、CAT、SOD、PAL的活性变化和相关同工酶谱表达差异进行研究,同时对3种相关蛋白基因（LeMKK1,PR-5Likeprotein和Dnaj-like protein）的表达量进行了RT-PCR分析。研究结果表明,寡糖素诱导番茄对灰霉病菌的抗性,在接种病原菌第12天时,发病率为对照未诱导接种的56.73%,同时发病果实的病斑扩展速率也下降,降低果实软化速度,对果实可溶性固形物的变化也起到延迟作用。对果实的生理生化机制研究表明,这种诱导可促进番茄果实活性氧代谢相关水解酶活性增加,活性增加的强度与持续时间存在着差异,以SOD酶活性持续增加最长,在诱导4-6d内均保持较高水平。SOD,POD,PPO酶活性增加与同工酶谱变化相对应,在诱导不同时间出现新谱带或表达增强。在诱导过程中水溶性蛋白含量增加,且贮藏期寡糖素处理果实可溶性酚含量和酚代谢相关酶活性均高于对照。对寡糖素诱导前后的到的番茄果实3种蛋白基因（LeMKK1,PR-5 Likerotein和Dnaj-like protein）进行了RT-PCR分析,结果表明三种基因表达量均增加,LeMKK1基因被诱导36小时内迅速大量表达,然后又不同程度地回归初始水平,其中以PR-5L基因增加最为迅速,在诱导8h即达到表达峰值,Dnaj-like protein基因在被诱导24h后才缓慢下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 寡糖素研究进展简介
• 1.2 寡糖素在农业上的应用
• 1.2.1 饲料添加剂
• 1.2.2 植物生长调节剂
• 1.2.3 果蔬保鲜剂
• 1.2.4 植物生防农药
• 1.3 寡糖对植物抗病性的诱导
• 1.3.1 寡糖素的研究历史
• 1.3.2 寡糖素的诱导抗病机制
• 1.4 植物诱导抗病性及相关酶
• 1.4.1 活性氧代谢相关酶
• 1.4.2 酚类代谢相关酶
• 1.4.3 植物诱导抗病性特征
• 1.4.4 植物诱导抗病性的机理
• 1.4.5 植物诱导抗病性的应用
• 1.5 存在的问题和研究目的
• 1.6 选题背景与意义
• 1.7 主要研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 材料、设备及药品
• 2.1.1 主要仪器
• 2.1.2 主要试剂
• 2.2 主要方法
• 2.2.1 寡糖素鉴定分析
• 2.2.2 寡糖素水溶液的配制
• 2.2.3 果实处理
• 2.2.4 果实发病率与病斑严重度检测
• 2.2.5 果实生理指标测定
• 2.2.6 番茄果实可溶性蛋白质提取与含量测定
• 2.2.7 寡糖素诱导前后果实活性氧代谢相关酶的测定
• 2.2.8 寡糖素诱导前后可溶性酚含量的测定
• 2.2.9 苯丙氨酸解氨酶（PAL）的测定
• 2.2.10 多酚氧化酶含量测定与同工酶电泳
• 2.2.11 番茄果实RNA提取方法的比较
• 2.2.12 总RNA的纯化及检测
• 3 结果与讨论
• 3.1 寡糖素的鉴定
• 3.1.1 寡糖素的扫描电镜
• 3.1.2 寡糖素的红外分析
• 3.1.3 寡糖素的紫外分析
• 3.1.4 寡糖素的脱乙酰度测定
• 3.1.5 寡糖素的比旋光度
• 3.1.6 寡糖素的分子量测定
• 3.2 寡糖素处理番茄果实的品质指标变化
• 3.2.1 番茄致病菌灰霉菌的分离纯化
• 3.2.2 寡糖素诱导后果实对灰霉菌侵染抗性的变化
• 3.2.3 寡糖素诱导后果实可溶性固形物含量的变化
• 3.2.4 寡糖素诱导后果实硬度的变化
• 3.3 寡糖素诱导后果实蛋白质含量的变化
• 3.4 寡糖素诱导后果实活性氧代谢相关酶的变化
• 3.4.1 寡糖素诱导后果实内POD活性的变化
• 3.4.2 寡糖素诱导后果内POD同工酶谱的变化
• 3.4.3 寡糖素诱导后果实SOD活性的变化
• 3.4.4 寡糖素诱导后果实SOD同工酶活性的变化
• 3.4.5 寡糖素诱导后果实CAT活性的变化
• 3.4.6 寡糖素诱导后果实PPO活性的变化
• 3.5 寡糖素诱导后酚类物质代谢相关酶的变化
• 3.5.1 寡糖素诱导后果内可溶性酚含量的变化
• 3.5.2 寡糖素诱导后果实PAL活性的变化
• 3.6 不同方法提取番茄果实RNA的比较
• 3.7 抗逆性相关基因的克隆
• 3.7.1 PCR反应体系与扩增条件
• 3.8 基因表达量分析
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士期间发表论文情况
• 8 致谢