柿资源叶片抗坏血酸多样性及其代谢的研究

论文摘要

抗坏血酸（ascorbic acid,ASA）即维生素C,是植物体内高丰度小分子抗氧化物质,它不仅在植物抵抗氧化胁迫中具有重要作用,也对人体的健康有着重要的影响。植物体内ASA含量受合成和再生能力的调控。L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶（L-GLDH）是公认的植物ASA合成的主要途径——L-半乳糖途径中ASA合成的最后一个关键酶,其活性大小与体内ASA含量存在一定的关系。抗坏血酸-谷胱甘肽循环（ASA-GSH）是ASA再生的主要途径。在这个循环中,抗坏血酸过氧化物酶（APX）利用ASA作为电子供体来清除H2O2,氧化生成单脱氢抗坏血酸（MDHA）和脱氢抗坏血酸（DHA）,经单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）可还原成ASA。而GSH作为DHAR是作为DHAR还原DHA电子供体时,氧化生成的氧化型谷胱甘肽（GSSG）又可被谷胱甘肽还原酶（GR）再还原为GSH,从而完成ASA和GSH的再生。我国是世界上最主要的柿（Diospyros kaki L）生产国,其除果实具有较高的经济价值外,柿属植物的叶、花、皮、根、蒂均可入药,特别是柿叶的保健价值越来越引起人们的重视,其ASA含量比一般水果高数倍到数十倍。为进一步研究、开发与利用柿资源,本文以国家柿种质资源圃柿资源为试材,研究了柿资源叶片抗坏血酸（ASA）和谷胱甘肽（GSH）含量的多样性及其之间的关系,同时研究了中国柿品种ASA含量和代谢酶活性的多样性及它们之间的相互关系。取得的主要研究结果如下:（1）对国家柿资源圃75份柿资源ASA和GSH含量及氧化还原状态的多样性进行了比较研究,结果表明,在测试的75份柿资源中,T-ASA（总抗坏血酸）含量（27.17～147.20μmol/g）、T-GSH（总谷胱甘肽）含量（0.215～1.030μmol/g）及其氧化还原状态存在明显的多样性,其中在53种我国地方涩柿品种间的多样性尤为显著;柿叶片中T-ASA含量与ASA氧化程度间存在明显的负相关,R2=0.5207。而T-GSH与GSH氧化程度及ASA与GSH含量间不存在明显相关性,R2分别为0.1827和0.0589。这表明开发ASA保健产品及研究ASA在植物体内的形成机理方面的,柿资源叶片可作为候选材料,尤其我国地方品种。（2）通过对22个中国柿品种ASA含量及其代谢酶活性的研究,表明了中国柿品种叶片中不仅ASA和GSH水平存在多样性,而且关键合成酶L-GLDH及代谢酶APX,MDAHR,DHAR和GR活性间也存在明显的多样性。（3）通过对22个中国柿品种ASA含量及其代谢酶活性进行相关性分析发现,柿叶片中T-ASA含量与合成酶L-GLDH活性呈极显著相关性,而与APX,MDHAR和DHAR活性相关性不明显;同时,从个体上看,中国柿品种叶片中ASA含量与各代谢酶活性之间的关系也存在多样性。（4）对22个中国柿品种ASA含量及其代谢酶活性进行多元回归分析,并获得了线性回归方程。分析表明中国柿叶片中的ASA含量主要取决与其自身的合成能力,与合成酶L-GLDH活性尤为相关,同时还原酶MDHAR和DHAR活性通过对氧化还原程度的影响也对ASA含量及其氧化还原状态的保持起着重要作用,而APX活性、GSH水平等与之无明显关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 柿资源研究进展
• 1.1.1 我国柿栽培历史
• 1.1.2 国内外柿生产现状
• 1.1.3 柿种质资源概况
• 1.2 柿叶的化学成分研究及开发利用
• 1.2.1 柿叶的化学成分
• 1.2.2 柿叶的药理作用及临床应用
• 1.2.3 柿叶的开发利用
• 1.3 抗坏血酸研究进展
• 1.3.1 抗坏血酸的发现
• 1.3.2 化学特性
• 1.3.3 抗坏血酸在植物体内的功能
• 1.3.4 植物抗坏血酸的生物合成
• 1.3.5 植物抗坏血酸的代谢
• 1.3.6 植物体内抗坏血酸水平的调控
• 1.4 本研究的目的意义
• 第二章 柿资源叶片抗坏血酸和谷胱甘肽含量的多样性
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 指标及其测定方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 柿资源叶片抗坏血酸含量的多样性
• 2.2.2 柿资源叶片中谷胱甘肽含量多样性
• 2.2.3 T-ASA 与T-GSH 含量的相关性分析
• 第三章 中国柿资源叶片抗坏血酸代谢酶活性及与抗坏血酸含量关系
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 指标及方法
• 3.1.3 数据统计分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 中国柿品种叶片中T-ASA 和ASA 含量及DHA
• 3.2.2 中国柿品种叶片中T-GSH 和GSH 含量及GSSG
• 3.2.3 中国柿品种叶片中ASA 合成关键酶L-GLDH 活性存在显著差异并与ASA 含量存在显著的相关性
• 3.2.4 中国柿品种叶片中ASA 再生系统关键酶活性存在显著差异，但与ASA 含量不存在显的相关性
• 2O₂ 含量与APX 活性存在显著差异，且二者之间存在明显的相关性'>3.2.5 中国柿品种叶片中H₂O₂ 含量与APX 活性存在显著差异，且二者之间存在明显的相关性
• 3.2.6 中国柿品种叶片中GSH 再生关键酶GR 活性存在显著差异并与GSH 含量不存在明显的相关性
• 3.2.7 中国柿叶片中ASA 水平与代谢关键酶及其代谢物质的相关性分析
• 第四章 讨论
• 4.1 柿资源ASA 和GSH 含量的多样性
• 4.2 中国柿资源叶片抗坏血酸代谢酶活性及与抗坏血酸含量关系
• 缩略词
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介