【摘 要】
：
马铃薯（Solanum tuberosum L.）是世界第四大粮食作物,在保障粮食安全和促进经济发展方面有重要作用,马铃薯消费需求由传统模式现正往采后加工业发展（如薯条,薯片）。为了延长加工周期以及常温贮藏导致的块茎发芽、失水皱缩和病害传播等损失,马铃薯块茎通常低温贮藏。然而,块茎低温贮藏（﹤10℃）导致淀粉-糖代谢失衡,加速淀粉和蔗糖降解为还原糖,出现“低温糖化”现象。高温加工过程中还原糖会与自
论文部分内容阅读
马铃薯（Solanum tuberosum L.）是世界第四大粮食作物,在保障粮食安全和促进经济发展方面有重要作用,马铃薯消费需求由传统模式现正往采后加工业发展（如薯条,薯片）。为了延长加工周期以及常温贮藏导致的块茎发芽、失水皱缩和病害传播等损失,马铃薯块茎通常低温贮藏。然而,块茎低温贮藏（﹤10℃）导致淀粉-糖代谢失衡,加速淀粉和蔗糖降解为还原糖,出现“低温糖化”现象。高温加工过程中还原糖会与自由氨基酸发生Maillard反应,导致产品褐化,同时生成丙烯酰胺,严重影响产品品质,并危害人类身体健康。前期对马铃薯块茎低温糖化的机理研究主要集中在淀粉-糖代谢过程中关键酶基因的功能上,如调节淀粉合成的关键酶AGPase1,蔗糖分解的转化酶Stvac INV1（INV1）,淀粉水解酶StBAM9（BAM9）,但是这些基因的转录调节机制仍不清楚,利用低温储藏期分析转录因子（TFs）的表达模式,筛选出可能的候选转录因子。在此基础上,本研究选取两个基因StAP2a和StTZF5基因,进一步解析其在低温糖化中的功能和调节机制。1.马铃薯StAP2a和StTZF5基因的克隆与分析在栽培种鄂马铃薯3号中分别克隆了StAP2a和StTZF5的CDS全长。结果显示,StAP2a编码序列全长1428bp,编码475个氨基酸,在137-198,228-291氨基酸处均含有AP2/ERF domain,通过多序列比对以及进化树分析发现StAP2a属于AP2-like domain基因家族的eu AP2 lineage亚家族。亚细胞定位显示StAP2a定位在细胞核,在酵母和烟草中均具有转录激活活性。StTZF5基因CDS全长1284bp,编码427个氨基酸,在133-159以及168-191位氨基酸处,分别含有两个锌指蛋白结构域,其锌指蛋白类型属于C-X7-C-X5-CX3-H。进化树分析发现StTZF5属于C3H锌指蛋白家族Ⅰ大亚家族。亚细胞定位显示StTZF5定位在细胞核,在酵母和烟草中均具有转录激活活性。2.马铃薯StAP2a和StTZF5基因功能及调节机制分析为了研究StAP2a和StTZF5基因在马铃薯低温糖化中的功能,我们分别构建了超量表达载体p JCV55-AP2,p JCV55-C3H,以低温糖化敏感基因型鄂马铃薯3号（E3）为受体进行遗传转化,并获得了超量转基因株系。将转基因株系和对照E3温室盆栽种植,收获后的块茎分别低温常温贮藏,分析其相关生理生化指标。结果显示,块茎4℃低温储藏后,超量表达StAP2a转基因株系与对照相比显著提高了还原糖含量,淀粉降解加快,炸片褐化程度进一步加深,淀粉酶活性显著升高,转化酶活性显著降低。超量表达StAP2a,提高了StBAM9基因的表达量,降低了转化酶INV1,StTPS（TPS）的表达量,而在常温储藏下还原糖和蔗糖含量并无变化。超量表达StTZF5转基因株系在低温储藏下,明显升高了还原糖含量,淀粉降解率加快,炸片色泽加深,淀粉酶活性升高,转化酶活性降低。StBAM9,Stvac Inv1（INH2）表达量显著升高,StSPS,StTPS基因表达量降低。同样在常温储藏下还原糖和蔗糖并无显著变化。综上结果,StAP2a属于AP2-like基因家族,StTZF5属于C3H基因家族,StAP2a和StTZF5在低温下一方面均通过上调淀粉酶StBAM9的表达,升高β-淀粉酶活性,加速淀粉降解,促进还原糖的积累。另一方面抑制StTPS的表达,可能通过T6P信号间接调节淀粉-糖代谢从而影响块茎的低温糖化现象。
其他文献
近年来,由于人工成本增加,使得甘蓝型油菜（Brassica napus L.）的生产成本也逐渐变高,而适于机械收获的油菜品种却相对较少。因此,迫切需要可机械化收获的甘蓝型油菜品种来提高农民种植的积极性。在甘蓝型油菜的株型特征中,株高（PH）、顶端主花序长度（ML）、一次有效分枝数（NB）、一次有效分枝角度（BT）和第一有效分枝高度（HB）是决定能否机械化收获的关键性状。本研究使用两个株型差异较大油
近年来,良好的株型被认为是水稻高产的重要因素,水稻地上部株型发育受到了育种家和科学家的广泛关注,能够为解决世界粮食安全问题另辟蹊径。而水稻地上部器官主要包括茎秆、叶片、穗型和籽粒等,茎秆的长短能够对植株株高造成直接影响,粗壮程度会对抗倒伏性有一定影响,叶片的大小影响植株的受光面积,三者均可对水稻植株的产量造成直接或间接的影响。因此了解水稻地上部器官的遗传模式和发育机制对丰产具有重要意义。本研究中我
核盘菌是一种植物病原真菌,在世界范围内均能引起多种重要农作物,如油菜等油料作物的产量及品质下降,造成严重的经济损失。由于缺少油菜的抗病种质资源,使得针对油菜菌核病抗性基因的发掘和鉴定研究进展缓慢,因此,控制核盘菌的侵染循环为培育有效的抗病油菜品种提供了新的思路。本研究前期通过转录组分析发现与编码IgE-binding同源蛋白的核盘菌基因SS1G＿08110（Ssebp）在侵染甘蓝后高度表达,推测该
近年来,受世界经济形势和交易中技术壁垒的影响,各国的质量安全标准不断提高和完善,产品质量问题受到社会各界的普遍关注。这样就使得第三方检测机构的质量检验活动成为行业发展中一个不可或缺的重要环节。在经济全球化趋势的不断深入的今天,第三方检测机构已由原来由政府管控逐步地走向市场化,并在市场推动下得到迅猛发展。检测机构的数量大幅增加,检测能力和范围不断拓宽,行业之间的细化分工也不再明显,公司间的业务竞争就
甘蓝型黄籽油菜具有种皮薄,含油量、饼粕中蛋白质含量高,纤维素和多酚类物质含量低等一系列优点,因此,黄籽性状是国内外油菜育种的重要目标之一。研究表明粒色形成与类黄酮代谢产物密切相关,且转录因子在调控类黄酮途径各物质的积累上具有重要作用,但目前对类黄酮代谢途径与油菜粒色变化的关系尚不明确。本研究前期已证明BnMYB47是调控甘蓝型油菜粒色形成的一个重要转录因子,显著影响种皮类黄酮代谢产物的累积,但具体
电化学发光（ECL）技术是一种集传统电化学的分析快速、可控性高和化学发光的灵敏度高、线性范围宽于一体的新兴技术,在诊断、临床、制药、环境和食品分析方面受到研究者们的广泛关注。鲁米诺由于发光强度高、成本低、氧化电位低,成为当前应用最广泛的ECL发光体。传统共反应剂具有生物毒性、难标记、不稳定、易分解等缺点,从而限制了鲁米诺体系在ECL领域的应用。到目前为止,涉及鲁米诺的新型共反应剂的报道十分罕见。为
随着我国城市化进程的不断深入,传统的平面式交通已无法满足日益增长的交通扩张需求,高架桥因此而产生。高架桥的大量建设虽然缓解了城市交通压力,却也带来了原有的街道形象被破坏、城市的肌理被割裂、噪音和污染加剧等一系列城市问题。与此同时,高架桥附属空间作为高架桥建设的副产品出现在了城市中。这部分空间是被高架桥割裂的区域间的连接纽带,对其进行合理的设计能有效改善高架桥与城市的关系。然而在对高架桥进行规划设计
烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）寄主范围十分广泛,是烟草生产中的重要病害。植物寄主因子通过与病毒编码的蛋白相互作用,影响病毒在细胞间的移动和复制,引发寄主防御反应。IP-L是从烟草c DNA文库中筛选出的与To MV CP互作的寄主蛋白,TMV侵染本氏烟诱导IP-L及其编码蛋白显著上调,CML30、RIN4、CNGCs和LHY是从IP-L沉默的本氏烟转录组筛选出的显
高寒草甸是青藏高原各类草地类型中最为重要的组成部分,约占青藏高原草地面积的54%。然而,在气候变化、放牧活动和人类经济活动的共同影响下,高寒草甸生态系统生产力下降、生物多样性丧失、土壤退化,严重影响了其生态服务功能。了解高寒草甸植物如何应对非生物胁迫,对我们认识全球气候变化带来的影响及科学管理高寒草甸具有重要的意义。植物表型可塑性是指同一个基因型对不同环境响应产生不同表型特征的特性,它被认为是有机
进入新世纪以来,随着科学技术的飞速发展,航空航天、信息工程和人工智能等领域对新型功能材料的需求日益增长,这使得人们对新材料的性能要求也越来越高,因此开发和研制新型功能材料迫在眉睫。然而在新型功能材料的研发生产中不可避免的要使用到能源,现如今能源的主要来源是石化燃料的燃烧,但是石化燃料的大量燃烧已经引发了各种各样的环境问题。因此寻找高效率且对环境无害的可持续发展能源也是我们这一代人的目标。Heusl