青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum,2n=14）為禾本科大麥屬作物,因籽粒與穎殼分離,又稱為裸大麥。青稞是我國藏族同胞的主要口糧,在海拔4200米以上的高寒地帶,是唯一能正常成熟的谷物。大量研究表明,青稞具有“三高兩低”（高蛋白、高纖維、高維生素和低脂肪、低糖）的特點,是一種營養(yǎng)保健型谷物。與白粒青稞相比,因黑粒青稞富含花青素、酚類化合物、人體必需氨基酸和微量元素等營養(yǎng)保健成分,越來越受到人們的關(guān)注。本研究通過簡化基因組測序技術(shù)（SLAF-seq）構(gòu)建了青稞高密度遺傳連鎖圖譜,對青稞的黑粒基因進行了初步定位,根據(jù)與大麥參考基因組的比對的注釋和轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果對黑粒候選基因進行了預(yù)測、克隆及功能預(yù)測。此外,研究了候選基因Hvt GT與Hvt HID在不同粒色青稞籽粒成熟后期及在黑色籽粒形成早、中、晚的表達模式。初步揭示了Hvt GT與Hvt HID在粒色形成過程中的色素沉積的競爭關(guān)系,為青稞籽粒顏色的形成及調(diào)控機理的研究提供初步線索。具體研究結(jié)果如下:1.青稞黑�；虻亩ㄎ慌c候選基因挖掘:以黑粒青稞“昆侖17”為母本,白粒青稞“白91-97-3”為父本構(gòu)建F2群體... 

【文章來源】：青海大學(xué)青海省 211工程院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

花色素母體結(jié)構(gòu)的基本骨架[30]

3圖1.2花色素的基本類型圖[30]Fig.1.2BasictypediagramofAnthocyanidin[30]1.3.2花青素的生物學(xué)功能花青素的生物學(xué)功能一直是科學(xué)家關(guān)注的熱點。花青素構(gòu)成植物生活史的重要一部分，幫助蟲媒植物吸引昆蟲進行傳粉完成生活史[31]�；ㄇ嗨赜捎谄浣Y(jié)構(gòu)上的特征，可以保護植物免受一些逆境脅迫所產(chǎn)生的活性氧的傷害，以及一些過渡金屬的毒害和UV-B對植物的損害[21,29,32]。研究表明，由于花青素獨特的分子結(jié)構(gòu)，其在植物和動物體發(fā)揮著清除細胞中的自由基，結(jié)合重金屬如鐵、銅的功效[32-34]。此外，食品中的花青素可以延緩人體器官的衰老病變，增強人體的免疫力[35-36]。此外，花青素還在抵制病原微生物以及蟲害的侵襲和有益微生物與植物共生等方面起著重要的作用[37-38]。富含類黃酮和植物黑素等色素的植物，對生物和非生物脅迫有更強的抵抗力[39-40]。在黃瓜幼苗中，原花青素有助于抵抗高輻照度、滲透壓和低溫[41]。大麥籽粒變色可其增強抗鐮刀菌枯萎病的能力[42]，黑楊葉片中存在的芳香族化合物是吸引食草性動物天敵的誘導(dǎo)劑，為植物降低食草性傷害提供機械保護[43]。豐富的花青素和酚類有助于黑香稻保護植物免受水稻病蟲害[44]。據(jù)報道，黑粒大麥對網(wǎng)斑病有著較強的抗性[45]。1.4花青素合成及調(diào)控基因目前，花青素的合成途徑已經(jīng)研究地比較清楚，其為類黃酮代謝的最終產(chǎn)

5進行調(diào)控[60,64-66]。圖1.3花青素合成及調(diào)控示意圖[18,30,38,44-66]Fig.1.3Schematicdiagramofanthocyaninsynthesisandregulation[18,30,38,44-66]對花青素合成及調(diào)控基因進行歸類，主要分三類：第一類是結(jié)構(gòu)基因，包括苯丙氨酸解氨酶（PAL），查爾酮合成酶（CHS），查爾酮異構(gòu)酶（CHI），黃烷酮3-羥化酶（F3H），黃酮3"-羥化酶（F3"H），類黃酮3"5"-羥化酶（F3"5"H），二氫黃酮醇-4-還原酶（DFR），花青素還原酶（ANR），黃酮醇合成酶（FLS），花青素合成酶（ANS）等；第二類是轉(zhuǎn)錄因子基因，包括R2R3-MYB，WD40和MYC家族的bHLH等；第三類是轉(zhuǎn)運子基因，包括谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（GST）或者多藥和有毒化合物輸出蛋白家族（MATE）。1.5花青素調(diào)控基因與有色大麥（青稞）的形成1.5.1花青素（Anthocyanins）產(chǎn)生途徑前人對花青素產(chǎn)生途徑的研究已經(jīng)十分清晰，莽草酸途徑產(chǎn)物苯丙氨酸在多種酶和轉(zhuǎn)錄因子的參與下合成了花青素[18,30,38,44-66]。紫粒、藍粒、紅粒大麥的形成主要是由此途徑產(chǎn)生的。研究表明，在大麥籽粒中花青素積累在糊粉層就形成了藍粒大麥[19]，花青素積累在籽粒的穎，穎片中形成了紫粒、紅粒大麥[15,18]。

【參考文獻】：
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[4]黑莓花青素苷、原花色素的合成代謝及相關(guān)基因克隆和表達研究[D]. 陳清.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
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[2]甘薯花青素合成途徑基因表達差異的研究[D]. 石曉芳.西南大學(xué) 2013
[3]彩色玉米籽粒中參與花青素合成基因的表達分析[D]. 亓燕紅.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3529919