葉用萵苣(Lactuca sativa L.),又名生菜,是周年生產(chǎn)的重要蔬菜作物,倍受我國和歐美消費者推崇。葉用萵苣具有較高的營養(yǎng)價值,是糖基化類黃酮、酚酸、類胡蘿卜素、抗壞血酸、生育酚及倍半萜內酯(如山萵苣素和山萵苣苦素)等健康促進成分的重要膳食來源。甘氨酸是土壤中游離氨基酸的主要成分,含量豐富且易被植物吸收利用,也是植物有機氮營養(yǎng)研究的模式氨基酸。本文以葉用萵苣為研究對象,建立了葉用萵苣代謝組分析方法及代謝物文庫,繪制了代謝組草圖;在水培條件下,探究了甘氨酸對葉用萵苣葉片初級和次級代謝物、轉錄水平及抗氧化活性的影響,解析了酚類化合物對甘氨酸的代謝響應機制。主要結果如下:1.酚類化合物是葉用萵苣種質資源間主要的差異代謝物評估了45份葉用萵苣種質資源的多酚總量,結果表明:皺葉萵苣多酚含量最高,其次為直立萵苣和奶油生菜,結球萵苣最低;紅紫葉生菜多酚含量高于綠葉生菜。以30份葉用萵苣為材料,建立了基于GC×GC-TOF/MS和UPLC-IMS-QTOF/MS的葉用萵苣非靶向代謝組學分析手段并注釋了171種代謝物。37種代謝物被鑒定為1級(已鑒定代謝物),86種代謝物被鑒定為2級(推定注釋...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 葉用萵苣分類與馴化
    1.2 葉用萵苣酚類物質研究進展
        1.2.1 葉用萵苣酚類化合物組成
        1.2.2 其他生物活性物
        1.2.3 外界因素對葉用萵苣酚類物質積累的影響
        1.2.4 葉用萵苣酚類及其生物活性
    1.3 葉用萵苣代謝譜分析
        1.3.1 葉用萵苣代謝物分析技術
        1.3.2 植物代謝組研究策略
        1.3.3 植物代謝物檢測與鑒定
    1.4 植物酚類物質的生物合成與調控
    1.5 氮對植物酚類化合物合成的影響
        1.5.1 氮饑餓促進植物酚類化合物的積累
        1.5.2 無機氮充足供應抑制酚類物質生物合成
    1.6 植物甘氨酸態(tài)氮營養(yǎng)
        1.6.1 甘氨酸在植物體內的同化
        1.6.2 甘氨酸對植物的氮營養(yǎng)效應
        1.6.3 甘氨酸增強作物抗逆性
    1.7 研究問題的提出
    1.8 本研究的意義及技術路線
第二章 葉用萵苣種質資源間酚類物質的差異分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 葉用萵苣多酚總量分析
        2.1.2 葉用萵苣代謝譜分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 葉用萵苣種質資源間多酚含量差異
        2.2.2 葉用萵苣代謝物鑒定
        2.2.3 皺葉萵苣和球型萵苣中的差異代謝物分析
        2.2.4 網(wǎng)絡分析揭示不同類型葉用萵苣代謝物相關性
    2.3 討論
        2.3.1 皺葉萵苣多酚總量高于其他類型葉用萵苣
        2.3.2 GC×GC-TOF/MS與 UPLC-IMS-QTOF/MS聯(lián)用是葉用萵苣代謝組分析的有效策略
        2.3.3 酚類化合物是葉用萵苣種質資源間主要的差異代謝物
        2.3.4 酚類化合物是葉用萵苣代謝網(wǎng)絡中心
    2.4 本章小結
第三章 葉用萵苣初級和次級代謝對甘氨酸響應的非靶向代謝組學分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料培養(yǎng)
        3.1.2 葉用萵苣干鮮重及葉面積測定
        3.1.3 葉用萵苣的代謝譜分析
        3.1.4 數(shù)據(jù)預處理和多元統(tǒng)計分析
        3.1.5 差異代謝物鑒定及代謝途徑分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 甘氨酸對葉用萵苣干鮮重和葉面積的影響
        3.2.2 葉用萵苣代謝輪廓分析
        3.2.3 模式識別
        3.2.4 差異代謝物鑒定和代謝通路分析
    3.3 討論
        3.3.1 甘氨酸供應抑制葉用萵苣的生長
        3.3.2 葉用萵苣初級代謝物對甘氨酸的響應
        3.3.3 葉用萵苣多酚化合物對甘氨酸的響應
    3.4 小結
第四章 甘氨酸促進葉用萵苣酚類物質積累的多組學分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料培養(yǎng)
        4.1.2 葉用萵苣多酚、黃酮和酚酸含量測定
        4.1.3 葉用萵苣酚類化合物相對定量分析
        4.1.4 轉錄組分析
        4.1.5 數(shù)據(jù)處理
    4.2 結果與分析
        4.2.1 甘氨酸對葉用萵苣酚類化合物含量的影響
        4.2.2 甘氨酸對酚類化合物積累的影響
        4.2.3 差異表達基因分析
        4.2.4 差異基因功能富集分析
        4.2.5 差異表達基因的qRT-PCR驗證
        4.2.6 多酚代謝關鍵基因轉錄水平分析
    4.3 討論
        4.3.1 甘氨酸誘導黃酮和黃酮醇合成關鍵基因表達量上調促進黃酮和黃酮醇含量積累
        4.3.2 甘氨酸調控葉用萵苣酚類物質生物合成的可能途徑
    4.4 小結
第五章 甘氨酸濃度對葉用萵苣酚類物質積累及抗氧化活性的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 植物材料培養(yǎng)
        5.1.2 葉用萵苣鮮重測定
        5.1.3 葉用萵苣酚類化合物測定
        5.1.4 葉用萵苣維生素C和維生素E相對含量測定
        5.1.5 葉用萵苣提取物抗氧化活性分析
        5.1.6 數(shù)據(jù)處理
    5.2 結果與分析
        5.2.1 甘氨酸濃度對葉用萵苣鮮重的影響
        5.2.2 甘氨酸濃度對葉用萵苣多酚含量的影響
        5.2.3 甘氨酸濃度對葉用萵苣維生素C和維生素E含量的影響
        5.2.4 甘氨酸濃度對葉用萵苣抗氧化活性的影響
        5.2.5 甘氨酸濃度對葉用萵苣清除H2O2 能力的影響
    5.3 討論
        5.3.1 甘氨酸濃度對葉用萵苣鮮重的影響
        5.3.2 甘氨酸促進葉用萵苣酚類、維生素C和維生素E的積累
        5.3.3 甘氨酸促進芹菜素3-、槲皮素3-和木犀草素7-糖苷衍生物的積累
        5.3.4 甘氨酸增強葉用萵苣的抗氧化活性
    5.4 小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
附錄 攻讀博士學位期間發(fā)表論文及其他相關工作
    讀博期間發(fā)表及待發(fā)表論文
    授權發(fā)明專利
    參加國際學術會議
    獲獎項目
    項目資助
    轉錄組注釋的與葉用萵苣葉片多酚代謝相關的基因
縮略詞
致謝



本文編號：3956385