胡萝卜(Daucus carota L.)，伞形科二年生草本植物，以肉质根为主要的食用器官，在我国是一种广泛栽培的根菜类作物。木质素是一种复杂的芳香族聚合物，在植物中广泛分布。本文以我国三个地方品种胡萝卜‘山西黄胡萝卜’、‘陕西红胡萝卜’和‘云南高原紫胡萝卜’为研究对象，分别对其叶片、叶柄和肉质根三个部分测定其木质素含量并通过荧光定量PCR技术测定木质素合成相关基因的表达量。结果表明，不同品种胡萝卜叶片、叶柄和肉质根中的木质素含量及木质素合成相关基因表达量都存在差异。‘云南高原紫胡萝卜’叶柄与根中的木质素含量最高，分别为20.97 mg·g-1 与22.48 mg·g-1 。‘山西黄胡萝卜’中DcF5H、DcPER1在叶柄中的表达量明显高于另外两个品种。‘云南高原紫胡萝卜’根中的DcCOMT与DcCAD基因表达量较其他两个品种显著升高，分别是 ‘陕西红胡萝卜’的1.9倍与4.0倍、‘山西黄胡萝卜’的1.7倍与2.3倍。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言2
1 材料与方法3
1.1 材料及处理3
1.2 方法3
1.2.1 木质素的提取和含量测定3
1.2.2 总RNA的提取及cDNA的合成4
1.2.3 荧光定量PCR分析4
1.2.4 数据分析5
2 结果与分析5
2.1 三种胡萝卜地方品种的木质素含量的比较5
2.2 三种胡萝卜地方品种中木质素合成相关基因的比较5
2.2.1木质素合成相关基因在三种胡萝卜地方品种叶片中的表达5
2.2.2 木质素合成相关基因在三种胡萝卜地方品种叶柄中的表达6
2.2.3 木质素合成相关基因在三种胡萝卜地方品种根中的表达7
3 讨论 8
致谢 9
参考文献 10
图 1 不同品种胡萝卜根部形态3
图 2 不同品种胡萝卜根部横切面3
图 3 木质素合成相关基因在不同品种胡萝卜叶片中的表达6
图 4 木质素合成相关基因在不同品种 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
胡萝卜叶柄中的表达7
图 5 木质素合成相关基因在不同品种胡萝卜根中的表达8
表 1 胡萝卜木质素合成相关基因荧光定量PCR检测引物4
表 2 不同地方品种胡萝卜不同组织的木质素含量5
不同品种胡萝卜木质素含量测定及基因表达分析
引言
引言
胡萝卜(Daucus carota L.)又称甘荀，二年生草本植物，根肉质，长约15~20厘米，呈圆柱、短圆椎或长圆锥形，是我国一种广泛栽培的根菜类作物，深受大众喜爱[1]。胡萝卜营养价值极高，含有丰富的糖类、脂肪、挥发油、类胡萝卜素、维生素、矿物质等营养成分[2]。胡萝卜对于人体健康具有很多益处，如益肝明目，增强肠胃消化功能，预防各类心脑血管疾病，改善糖尿病人病症等。同时，胡萝卜也是根菜类作物分子生物学研究的理想模式植物[3]。
木质素是一种广泛存在于植物中的芳香性高聚物，是植物细胞壁的主要成分。木质素不是单一的结构，而是由一组相关联的苯基丙烷单元——木质素单体，通过一定的方式聚合而成的。木质素单体主要分为由香豆醇衍生的对苯基单体（H型）、由松柏醇衍生的愈创木基单体（G型）和由芥子醇衍生的紫丁香基单体（S型）三类。H型主要存在于禾本科植物中，S型主要存在于被子植物中，G型则广布于裸子植物和被子植物中[4]。木质素单体的合成过程是在细胞质中完成的，随后转移到细胞壁中进行脱氢聚合形成木质素[5]。
经过前人的研究，木质素的生物合成途径基本已经探明。木质素的生物合成起始于苯丙氨酸被苯丙氨酸基裂解酶（PAL）脱氨形成的肉桂酸[6]，肉桂酸在肉桂酸4羟基裂解酶（C4H）催化下形成香豆酸，4香豆酸CoA连接酶（4CL）继续将香豆酸转化为香豆酰CoA。在香豆酰CoA处木质素合成产生了两个分支，第一个分支为：香豆酰CoA在肉桂酰CoA还原酶（CCR）和肉桂醇脱氢酶（CAD）的作用下被还原为香豆醇[7]。第二个分支为：香豆酰CoA经历由羟氨酰CoA莽草酸/奎宁酸羟氨酰转移酶（HCT）、香豆酰莽草酸/奎宁酸3’羟化酶(C3’H)和咖啡醇CoAO甲基转移酶（CCoAOMT）介导的四个酶促反应最终形成阿魏酰CoA[8]。阿魏酰CoA可以进一步转化为针叶醇和辛烷醇。与单木素针叶醇和香豆醇的合成相比，合成辛烷醇还需要阿魏酸5羟化酶（F5H）和咖啡酸O甲基转移酶（COMT）两个额外的酶促步骤[9]。最后通过过氧化物酶（PER）和漆酶（LAC）催化，将这三种单木质素结合到相应的木质素单体中[10]。
目前对于木质素生物合成方面的很多信息都来自于对拟南芥、玉米和杨树的研究[11, 12,13]。胡萝卜作为一种可在全世界大多数地区栽培的且含有木质素的农作物，对于研究木质素合成相关分子机理具有非常高的科研价值与应用价值。但是目前为止，木质素合成方面尚没有完整的生物合成途径的遗传信息，关于胡萝卜中的木质素合成方面的相关报道仍旧非常匮乏，许多地方都还是相对空白。
木质素可以促使细胞木质化程度增强，在提高植物抗逆性，抗机械损伤等方面具有促进效果，可是过多的木质素积累会限制胡萝卜肉质根的生长，并引起胡萝卜肉质根的风味、口感及营养含量的降低，不利于胡萝卜的推广与销售[14],同样的，木质素含量过低或急剧下降可能延缓植株生长，导致产量受损[15]。因此，研究胡萝卜木质素合成的分子机理对于提高胡萝卜产品品质具有重要作用，本研究旨在探究三种我国不同地区的地方品种胡萝卜 ‘山西黄胡萝卜’、‘陕西红胡萝卜’和‘云南高原紫胡萝卜’的木质素含量，并对木质素合成相关基因DcHCT、DcC3’H 、DcCCoAOMT 、DcF5H 、DcCOMT 、DcCCR 、DcCAD和DcPER1的表达进行分析，以期初步探索不同地方品种胡萝卜的木质素含量差异与内在分子机制。
1 材料与方法
1．1 材料及处理
供试材料为三种我国地方品种胡萝卜 ‘山西黄胡萝卜’、‘陕西红胡萝卜’和‘云南高原紫胡萝卜’。分别采集每个品种胡萝卜的叶片、叶柄和根部，用锡箔纸包好后及时放入液氮中速冻，于 80 ℃超低温冰箱中保存用于后续实验。各材料经过液氮处理后研磨成粉末，每个样品分成 2 份，一份用于测定木质素含量，另外一份用于提取植物总 RNA。

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