【摘要】：葉黃素,作為一種含氧類胡蘿卜素,是一種重要的功能性營養(yǎng)素,能保護人眼免受氧化和高能量光線傷害。植物中葉黃素主要通過類異戊二烯途徑合成,其合成過程受環(huán)境因素影響和調控,其中光和鹽對合成途徑的調控效果顯著且研究最為普遍。本文獲得了中波紫外光(UV-B)輻射富集發(fā)芽玉米中葉黃素的最佳條件,并考察了 NaCl對發(fā)芽玉米籽粒生理代謝、葉黃素含量、抗氧化能力的影響;并探討了在兩種脅迫條件基礎上施加CaC12對發(fā)芽玉米的影響,最后從基因水平揭示在UV-B和NaCl脅迫下及施加CaCl2后發(fā)芽玉米籽粒富集葉黃素的機制。主要研究內容如下:(1)UV-B輻射強度、時間和輻射切入時間顯著影響發(fā)芽玉米籽粒富集葉黃素。三者對葉黃素富集量影響的順序是:UV-B輻射強度UV-B輻射時間UV-B輻射切入時間。輻射最佳條件為UV-B強度0.378μW/m2、UV-B輻射時間1.89h、UV-B輻射切入時間12.96 h,此時得到發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素含量高達13.59 μg/g。表明該UV-B輻射條件可作為富集發(fā)芽玉米中葉黃素的一種有效手段。(2)考察了 NaCl脅迫對發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素富集、抗氧化能力及其生理生化指標的影響。結果表明,鹽脅迫下,玉米籽粒發(fā)芽3d,其發(fā)芽率和芽長顯著下降,呼吸強度、丙二醛(MDA)含量顯著增加。NaCl濃度為300 mmol/L時,發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素和玉米黃質得到富集,其含量分別為未施加NaCl對照的1.6和2.9倍。此外,其SOD、POD活性及總抗氧化能力顯著增加。(3)外源添加CaCl2緩解了 UV-B輻射和NaCl脅迫對發(fā)芽玉米生長的抑制效應,主要表現在芽長和根長增加,MDA含量顯著減少,增強了發(fā)芽玉米的抗逆性,并富集了類胡蘿卜素。UV-B輻射下施加外源CaCl2促進發(fā)芽玉米中葉黃素合成效果更顯著,其葉黃素含量比對照增加了 77.38%。(4)UV-B輻射、NaCl脅迫聯合CaCl2處理對發(fā)芽玉米中葉黃素合成途徑中PSY、PDS、ZDS、LCYB、LCYE、BCH1、CYP97C關鍵酶基因表達水平在不同脅迫處理下的上調存在特異性,促進類胡蘿卜素的合成。而LCYE和CYP97C相對表達量的上調表明類胡蘿卜素合成偏向于α分支途徑生成葉黃素,揭示了脅迫處理條件下發(fā)芽玉米中葉黃素富集的規(guī)律。
【圖文】：

邐５逡逑ＵＶ－Ｂ輻照時間（ｈ）逡逑圖２－２邋ＵＶ－Ｂ輻射時間對發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素含量的影響逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｅｆｉｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ＵＶ－Ｂ邋ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅ邋ｏｎ邋ｌｕｔｅｉｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｉｎ邋ｇｅｎｎｉｎａｔｅｄ邋ｃｏｍ邋ｋｅｒｎｅｌｓ逡逑２．３．３邐ＵＶ－Ｂ輻射切入時間對發(fā)芽玉米幰粒中葉黃素富集的影響逡逑玉米籽粒在０．４邋ｐＷ／ｍ２邋ＵＶ－Ｂ輻射２邋ｈ的情況下，考察ＵＶ－Ｂ輻射切入時間對葉黃素逡逑含量的影響，如圖２－３所示。隨切入時間的推移，葉黃素的含量先上升后下降。ＵＶ－Ｂ逡逑輻射切入時間為１２邋ｈ時，發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素含量與對照存在極顯著差異逡逑（／？＜０．０0，比未經輻射對照增加了邋４８．８％。切入時間為０、２４、３６、４８邋ｈ時與對照均相逡逑比均存在顯著性差異（／？＜0．0５），分別比對照增加了邋１０．５％、２７．８％、１７．４％、２０．６％。而逡逑切入時間為３６邋ｈ和４８邋ｈ間無顯著差異。故選擇１２邋ｈ為最佳ＵＶ－Ｂ切入時間。逡逑ＩｌｌＫＩ逡逑ＣＫ邐０邐１２邐２４邐３６邐４８逡逑輻照切入時間（ｈ）逡逑圖２＿３邋ＵＶ－Ｂ輻射切入時間對發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素含量的影響逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ＵＶ－Ｂ邋ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｃｕｔ－ｉｎ邋ｔｉｍｅ邋ｏｎ邋ｌｕｔｅｉｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｉｎ邋ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ邋ｃｏｍ邋ｋｅｒｎｅｌｓ逡逑２．３．４邐ＵＶ－Ｂ邋Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ試驗模型的建立與方差分析逡逑在單因素試驗的基礎上，采用響應面法優(yōu)化ＵＶ－Ｂ脅迫下發(fā)芽玉米籽粒富集葉黃素逡逑的輻射條件

２．３．３邐ＵＶ－Ｂ輻射切入時間對發(fā)芽玉米幰粒中葉黃素富集的影響逡逑玉米籽粒在０．４邋ｐＷ／ｍ２邋ＵＶ－Ｂ輻射２邋ｈ的情況下，考察ＵＶ－Ｂ輻射切入時間對葉黃素逡逑含量的影響，，如圖２－３所示。隨切入時間的推移，葉黃素的含量先上升后下降。ＵＶ－Ｂ逡逑輻射切入時間為１２邋ｈ時，發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素含量與對照存在極顯著差異逡逑（／？＜０．０0，比未經輻射對照增加了邋４８．８％。切入時間為０、２４、３６、４８邋ｈ時與對照均相逡逑比均存在顯著性差異（／？＜0．0５），分別比對照增加了邋１０．５％、２７．８％、１７．４％、２０．６％。而逡逑切入時間為３６邋ｈ和４８邋ｈ間無顯著差異。故選擇１２邋ｈ為最佳ＵＶ－Ｂ切入時間。逡逑ＩｌｌＫＩ逡逑ＣＫ邐０邐１２邐２４邐３６邐４８逡逑輻照切入時間（ｈ）逡逑圖２＿３邋ＵＶ－Ｂ輻射切入時間對發(fā)芽玉米籽粒中葉黃素含量的影響逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ＵＶ－Ｂ邋ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｃｕｔ－ｉｎ邋ｔｉｍｅ邋ｏｎ邋ｌｕｔｅｉｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｉｎ邋ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ邋ｃｏｍ邋ｋｅｒｎｅｌｓ逡逑２．３．４邐ＵＶ－Ｂ邋Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ試驗模型的建立與方差分析逡逑在單因素試驗的基礎上，采用響應面法優(yōu)化ＵＶ－Ｂ脅迫下發(fā)芽玉米籽粒富集葉黃素逡逑的輻射條件，Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ試驗設計組合及試驗數據結果見表２－４。用多元統(tǒng)計分析描逡逑－１２－逡逑
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS210.1

【參考文獻】

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本文編號：2701002