葡萄糖6磷酸脫氫酶在桃果實花色苷合成中的作用

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1、中國農(nóng)業(yè)大學博：l學位論文中文摘要果實色澤是果實重要的外觀品質，而且是影響加：I．產(chǎn)品的重要因素。果實成熟過程中，顏色的形成足一個復雜的生理生化過F，!，受遺傳、環(huán)境等吲素的調節(jié)控制。目前，有關果實花色苷的研究熱點之一為類黃酮代謝途徑_；f

2、

3、苯丙烷類代謝途徑?；ㄉ蘸铣傻那绑w物質～一苯丙氮酸是莽草酸途徑的一個產(chǎn)物，而氧化戊糖磷酸途徑(oPPP)為莽草酸途符提供赤蘚糖-4．磷酸等。作為oppP的關鍵酶，葡萄糖．6一磷酸脫氯酶(G6PDH)在低溫、紫外等環(huán)境條件下被顯著誘導表達。但是，在果實花色營形成的研究中，尚未見

4、G6PDH所起作用的報道。本文以桃糶實為試材．較為系統(tǒng)地研究了G6PDH在桃果實中的分布、分子量和活性調’H，以及在調控花色苷形成中的作州。主要結果如下：(1)通過不同離心力分離桃果肉細胞組分，對比細胞質和質體標志酶與G6PDH活性及其恢復率，研究了桃果實中G6PDH活性分布和分子最，結果表明，15，000g能夠分離開細胞質和質體組分，并可以保持質體的完整。細胞質和質體中都有G6PDH活性。對不同的編分進行SDS．PAGE、native—PAGE幣¨免疫印跡分析，檢測到桃果實中G6PDHⅡ基為72kDa利61kDa

5、，而在細胞質中只自一條72kDa的砸基：完整的G6PDH大小為252kDa刊l38kDa。推洲桃果丈G6PDH由四個亞基或者兩個Ⅵt基組成。(2)通過對桃果實的果皮和糶肉維管束，進行了G6PDH的膠體金免疫電子顯微鏡Ⅱ細胞定位，結果顯示，G6PDH主要分布于絀胞質、葉綠體、有色體和維管組縱加厚的次生鼬巾，而不存在1j淀粉粒、液泡和初生細胞罐中。在轉色期的桃果實中，葉綠體轉變?yōu)橛猩w，而且其中G6PDH密度顯墻增加：維管組織的韌皮薄暈細胞中出現(xiàn)很多有色體，大囂G6PDH膠體金顆粒出現(xiàn)在其中。(3)自然生艮的桃果實jⅢ

6、轉色期，細胞質和質體-pG6PDH活性都增加，而且質體G6PDH數(shù)量增加顯若，苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性也什隨G6PDH活性增加而增加．之后花色苗等酚類物質迅速積累。套袋處理40d后摘袋的果實，G6PDH數(shù)量和活性明顯增加，苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性也伴隨增加，果皮。It花色苷等酚類物質也迅速積累。(4)利川來自于野生薯芋中的、能夠抑制動物血紅細胞G6PDH的抑制劑——DHEA，處理套袋40d的果實．結糶顯示，DHEA能夠抑制桃果皮中G6PDH活性，并且抑制果皮中花色苜含量的增加，表明G6PDH在花色苷等酚類物

7、質臺成中具有重要作用。(5)在OPPP途徑中，G6PDH的底物葡萄糖一6．磷酸平¨產(chǎn)物6一磷酸葡萄糖酸，能夠明顯提高PAL活性，而H增加總酚年¨總類黃酮含量。通過免疫定位顯示，PAL土要分布丁桃果肉細胞質、川綠體、有色體咀及維管糾縱細胞的加厚次生肇中，而不存在丁淀粉粒、液泡利初生細胞掣中，結糶表明PAL羊¨G6PDH具有相同的亞細胞分醫(yī)。(6)G6PDH片段的克隆：通過RT-PCR方法和數(shù)據(jù)庫資料，毆計簡jf引物，擴增得劍620bp的桃細胞質G6PDH片段，與馬鈴薯(No．X74421)、煙草(No．AJ00]77

8、0)和擬南芥(No．AJ010970)細胞質G6PDH同源性達刨8972％，可以川作桃果實細胞質G6PDH的探針。(7)G6PDH平

9、』PAL對蔗糖的吣同響應：以雙層果實袋對桃果實套袋處理40d，在白然生

10、王=桃轉色之前采摘，以這些桃果實的果皮為試驗材料，建立蔗糖溫育試驗系統(tǒng)。結果表明，200mM蔗糖能誘導桃果皮細胞質G6PDHmRNA以及蛋A數(shù)量和活性都增加，PAL活性和數(shù)量也相應增加，花色“h--'等酚類物質含量也伴隨增加。關鍵詞：桃果實，葡萄糖．6．磷酸脫氫酶，花色甘，糖，苯丙氨酸解氨酶中國農(nóng)業(yè)大學博Ij學位

11、論文AbstractFruitredcolorisoneofimportantqualities，andhasaroleinproductsprocessedfromfruit．Theredcolorationisacomplexdevelopmentalprocessduringfruitmature，andiscontrolledandregulatedbygenesandenvironmentsfactors．Anthocyaninbiosynthesishasbeenextensivelystudiedin

12、manyplantspecies，however,detailedinformationofthecourseofreactionfocusesonthephenylpropanoidpathway．Asprecursorofthephenylpropanoidpathway,L-·phenylalnineissynthesizedbytheshikimat