【摘要】：為深入挖掘中國(guó)水仙(Narcissus tazetta var.Chinensis)萜類(lèi)合成途徑中的關(guān)鍵酶基因,探討中國(guó)水仙花香的遺傳基礎(chǔ)及了解萜類(lèi)代謝途徑分子調(diào)控模式。本研究通過(guò)整理‘云香’水仙花苞期與盛花期的花瓣與副冠轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),篩選挖掘萜類(lèi)生物合成途徑中的重要結(jié)構(gòu)酶基因,克隆出萜類(lèi)合成途徑關(guān)鍵基因IDI和HDR,采用熒光定量PCR分析其在云香水仙開(kāi)花過(guò)程中的表達(dá)水平,同時(shí)采用頂空進(jìn)樣法結(jié)合GC-MS技術(shù),對(duì)‘云香’水仙不同開(kāi)花時(shí)期花瓣與副冠的揮發(fā)性化合物以及其父母本‘白花1號(hào)’與‘黃花1號(hào)’水仙盛花期香氣成分進(jìn)行了定性定量分析,結(jié)合揮發(fā)性萜類(lèi)化合物物與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析對(duì)IDI和HDR基因進(jìn)行探討。本研究的開(kāi)展對(duì)中國(guó)水仙萜類(lèi)合成途徑研究提供了一定的基因資源與理論基礎(chǔ)。通過(guò)‘云香’水仙花苞期與盛花期花瓣與副冠轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分別產(chǎn)出54,517,142、54,431,118、52,132,752和53,415,454個(gè)clean reads,組裝成59,597、64,746、60,654和53,562個(gè)Unigenes,所得Unigenes通過(guò)blastn再注釋獲得17種萜類(lèi)合成相關(guān)的酶共52個(gè)。經(jīng)過(guò)二次篩選獲得11個(gè)與萜類(lèi)合成相關(guān)的候選基因:AACT,HMGS,HMGR,DXS,DXR,HDS,HDR,IDI,GPS,GGPS,FPS,qRT-PCR驗(yàn)證其轉(zhuǎn)錄水平與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果趨勢(shì)一致。采用頂空進(jìn)樣法結(jié)合GC-MS技術(shù)對(duì)‘云香’水仙花苞期與盛花期副冠和花瓣的萜類(lèi)揮發(fā)物進(jìn)行定性定量分析。結(jié)果表明,‘云香’水仙主要揮發(fā)性成分為羅勒烯與反式羅勒烯,盛花期副冠中香氣成分種類(lèi)與含量均比花瓣中多,且相對(duì)于花苞期呈明顯上升增加的趨勢(shì),而花瓣中兩個(gè)時(shí)期差異不大。對(duì)比‘白花1號(hào)’與‘黃花1號(hào)’水仙盛花期香氣成分發(fā)現(xiàn)三者均含有較高成分的羅勒烯與反式羅勒烯,而其他揮發(fā)性成分的種類(lèi)與含量差異較大,推測(cè)羅勒烯與反式羅勒烯為其主要賦香物質(zhì)。通過(guò)RT-PCR技術(shù)從‘云香’水仙盛花期花瓣中分別克隆得到一個(gè)IDI和一個(gè)HDR基因,命名為NaIDI和NaHDR。兩個(gè)基因的ORF分別為858bp和1383bp,編碼285和460個(gè)氨基酸。生信分析結(jié)果表明兩者所編碼的蛋白均為酸性且穩(wěn)定的疏水性蛋白,預(yù)測(cè)均定位于葉綠體;序列比對(duì)顯示NaIDI與‘金盞銀臺(tái)’水仙,黃花水仙,番木瓜、葡萄、油橄欖的氨基酸序列相似度分別達(dá)到97.19%,96.14%,81.58%,79.49%,83.46%,NaHDR與蘆筍、油棕、小果野芭蕉、鳳梨、橡膠樹(shù)的氨基酸序列相似度分別達(dá)到88.79%,83.96%,82.93%,81.21%,84.72%。系統(tǒng)進(jìn)化分析表明NaIDI與水仙、蘆筍、油棕親緣關(guān)系比較近,NaHDR則與水稻、蘆筍親緣關(guān)系較近。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量分析NaIDI及NaHDR在云香水仙盛花期不同開(kāi)花時(shí)期花瓣與副冠中的轉(zhuǎn)錄水平,結(jié)果表明,NaIDI在不同開(kāi)花時(shí)期中表達(dá)具有顯著差異,其在花苞期與花蕾期表達(dá)水平表達(dá)較低,始花期與盛花期顯著上升;NaHDR在整個(gè)開(kāi)花過(guò)程中均呈上升趨勢(shì),NaIDI與NaHDR在副冠中表達(dá)均比花瓣中高,表明NaIDI與NaHDR在萜類(lèi)代謝過(guò)程萜類(lèi)化合物的合成與積累起著重要的作用。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S682.21
【圖文】：

完成；載氣為高純度 He。質(zhì)譜條件：捕集阱溫度 60℃解吸 0.5min，質(zhì)量掃描范圍為：40-600amu。所得質(zhì)譜圖譜通過(guò)計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)（NIST2011）進(jìn)行檢索，參考檢索數(shù)據(jù)符合度結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工圖譜解析，鑒定其化學(xué)成分；采用峰面積歸一化法進(jìn)行定性的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，確定各個(gè)化合物成分的相對(duì)百分含量，重復(fù)三次取平均值。3.2 結(jié)果與分析3.2.1 ‘云香’水仙不同時(shí)期花瓣與副冠揮發(fā)性成分分析所取材料為花苞期與盛花期副冠與花瓣鮮樣，所測(cè)揮發(fā)性成分總離子流圖見(jiàn)圖 3-1 至圖 3-4，揮發(fā)性成分的名稱(chēng)和相對(duì)含量見(jiàn)表 3-1。

圖 3-2 ‘云香’水仙花苞期副冠揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.3-2 Total ionic chromatogram of volatiles of corolla at the flower budstageof N.tazetta‘Yun Xiang’

表 3-1 ‘云香’水仙不同時(shí)期期花瓣與副冠的揮發(fā)性成分Tab.3-1 Volatile components of petals and corolla of N.tazetta var.‘Yun Xiang’at different flowerstages化合物 Compounds相對(duì)含量 Relative content/%花苞期花瓣（1P）花苞期副冠（1C）盛花期花瓣（4P）盛花期副冠（4C）2-(氮丙啶-1-基)乙胺 0.192 0.241羥基脲 0.957 18.239 5.443 4.247圖 3-4‘云香’水仙盛花期副冠揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.3-4 Total ionic chromatogram of volatiles of corolla at the full-bloomstageof N.tazetta‘Yun Xiang’

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2756601