花青素属于多酚类物质且是紫胡萝卜重要的生物活性物质，有较强的抗氧化能力。本实验以紫色胡萝卜品种‘Deep Purple’和橙色胡萝卜‘黑田五寸’为研究对象，从紫色胡萝卜品种‘Deep Purple’中克隆出DcMYB7基因及其自身启动子和终止子，并将其转入橙色胡萝卜品种‘黑田五寸’中表达。通过观察其肉质根中表皮、韧皮部和木质部是否都合成花青苷以验证功能。其结果将对胡萝卜在颜色方向上的分子设计育种，尤其是培育新的紫色胡萝卜品种，提供新的理论基础和指导。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法5
1.1 实验材料 5
1.2 方法 5
1.2.1 DNA提取5
1.2.2 克隆目标基因及其自身启动子和终止子6
1.2.3 外植体侵染6
1.2.4 GUS染色7
2 结果与分析7
2.1 DcMYB7基因的克隆7
2.2 DcMYB7基因及其自身启动子和终止子序列
2.3 载体构建结果8
2.4 转基因植株表型观察8
2.5 GUS染色状况10
3 讨论 10
致谢10
参考文献12
附录 DcMYB7基因及其自身启动子和终止子序列14
‘Deep Purple’紫胡萝卜中DcMYB7的功能研究
引言
引言
随着我国国民经济的迅速增长，人们对于食品的要求不再停留于仅能饱腹的阶段，人们正逐渐需求更高品质、更高营养的蔬菜作物。仅从蔬菜颜色上来看人们的需求，绿色蔬菜已成为最为基础的营养需求，其他颜色的蔬菜正成为人们的目光所在，尤其是紫色蔬菜。紫色蔬菜体内富含大量的花青苷，花青苷一方面使植物着色，另一方面，其具有强大的抗氧化性，在延缓机体衰老、预防心脏疾病等方面具有高效，并广泛应用在药品和食品领域。
胡萝卜(Daucus carota L.)属于伞形目(Apiales)伞形科(Apiaceae)胡萝卜属两年生草本植物。胡萝卜作为常见的蔬菜作物，富含多 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
种有益于人体健康的成分，是一种营养价值极高的经济作物；与此同时也是难得的果、蔬、药兼用的食材[1]，因为其易种植、易存活、营养价值高的特性，在全国各地被广泛栽培。
紫胡萝卜是胡萝卜的一个品种，其颜色与传统的胡萝卜大相径庭，外观呈现紫黑色[2]。紫色胡萝卜中花青苷含量很高。有些紫胡萝卜品种的肉质根中花青苷含量最高能达到1750 mg/kg鲜重[3]。花青素属于多酚类物质且是紫胡萝卜重要的生物活性物质，不仅有较强的抗氧化能力，是一种天然、高效的抗氧化剂，还有预防高血压、抗菌、抗炎、抗癌等作用，此外还有改善视力和眼部疲劳的功效，对人类的健康有很大益处[48]。同时紫胡萝卜被认为是最早出现的胡萝卜，后来才逐渐衍变出了黄色、红色、白色和橙色的胡萝卜。研究花青苷合成机理，对研究胡萝卜的进化历史具有重要的意义。
花青苷是一种高活性的黄酮多酚类次级代谢物，是由花青素和糖类通过糖苷键合成的一类天然色素[9]，主要积累在叶片、果实和花瓣表皮细胞的液泡内，赋予植物蓝、紫、红等颜色。据统计，在自然界中已经有超过635种花青苷结构被鉴定，主要包括芍药花苷配基(Peonidin)、矢车菊素(Cyanidin)、花翠素(Delphinidin)、天竺葵色素(Pelargonidin)、矮牵牛苷配基(Petunidin)及锦葵色素(Malvidin) 6种非配糖体(Aglycone) [10]。
花青苷能溶于水，醇和酸对花青苷也有助溶作用，而且因为其中的羟基以阴离子的方式存在，所以花青苷的抗氧化性较强，并且花青苷可以用活性炭吸附。花青苷在不同的溶解氧、光强、pH值、酶、温度以及其他因素的影响下结构十分容易发生变化，呈色也会受到一定程度的影响。
植物中花青苷的合成受到结构基因和调节基因的共同调控。结构基因指编码代谢途径中所需要的酶。花青苷代谢途径属于类黄酮代谢途径，由内质网上的多酶复合体催化完成。与其密切相关的酶包括：苯丙氨酸解氨酶(Lphenylalanine ammonialyase, PAL)、类黄酮糖基转移酶(UDPflavonoid glucosyl transferase, UFGT)、查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)、二氢黄酮醇还原酶(dihydro flavonol 4reductase, DFR)、花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)、黄烷酮3羟化酶(flavanone 3hydroxylase, F3H)、查耳酮异构酶(Chalcone isomerase, CHI)。其中CHS催化合成查尔酮，为类黄酮物质提供基本的碳骨架；DFR催化二氢黄酮醇转化为无色花色素：ANS催化无色花青素转变为有色花青素；UFGT将不稳定的花青素转化为稳定的花青苷。如今关于花青苷骨架合成途径的研究已十分完备。
在荔枝果皮花青苷合成中，王慧聪等人研究分析了荔枝果皮花青苷含量与其体内各种酶活性的关系，发现PAL随着荔枝果实的成熟而逐渐降低，且和苹果果皮中PAL的表现相似，CHI活性随着花青苷含量的增加变化不明显，而UFGT的变化与花青苷的变化相似，所以他们认为PAL与花青苷合成无关，CHI与花青苷合成关系不密切，但是UFGT与花青苷合成关系特别密切[11]。冯守千等人在关于红色砂梨的花青苷合成途径的研究中，发现红皮梨体内花青苷含量的变化规律为先上升，到达最高点后下降，但总体上为上升趋势[12]。果皮的PAL酶随着果实的成熟和果皮的着色程度的加深总体上表现为逐渐降低的趋势，但是在果实成熟时略有升高。CHI酶在果实着色初期活性有着明显的升高，达到最高峰后活性略有下降，但是总体上呈一种上升趋势，并且CHI的活性变化与花青苷的变化规律较为一致。陶吉寒等从泰山红石榴的花瓣中克隆到F3H基因[13]。此外，有研究从红色石榴品种红宝石的果皮中克隆出结构基因F3H、CHI、DFR、CHS、ANS和UFGT，为从分子水平研究石榴果皮着色机制提供科学依据。何平等人通过对不同着色桃果皮差异表达基因的荧光定量分析，发现CHS、CHI、F3H、DFR、ANS在不同桃果皮中的表达方式很相似，而UFGT则随着果皮着色程度的增加而增加，推断UFGT是果皮花青苷表达差异的关键基因[14]。

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