花色苷由类黄酮途径合成，是一类重要的酚类化合物。花色苷是葡萄和葡萄酒显色的重要物质并且是葡萄及其制品中最重要的天然色素。因其对人体健康有诸多有益的作用，从而被广泛的研究。近些年来，葡萄果实中花色苷的合成途径已经研究的十分彻底。它们在细胞内运输和积累机制也逐渐水落石出。此外，调控其生物合成的遗传机制以及植物激素对其的影响也有所成果。前人大多研究脱落酸，油菜素内酯，茉莉酸等对葡萄果实成熟和抗病的影响。但乙烯对葡萄成熟着色的影响，还知之甚少。本文通过利用不同浓度梯度的乙烯利，处理”巨峰”葡萄，通过其生理指标的测定，和调控花色苷合成过程中，结构基因及调节基因的表达量，观察不同浓度乙烯利对葡萄生理指标的影响。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法4
1.1试验材料的选择与处理4
1.2葡萄果实生理指标的测定4
1.2.1着色系数花色苷含量可溶性固形物测定4
1.2.2落粒率失重率及硬度的测定4
1.2.3可滴定酸的测定4
1.2.4果胶酶活性的测定4
1.3葡萄果实着色结构基因调节基因的表达量测定5
1.3.1 CTAB法提取果实RNA5
1.3.2 RNA的纯化 5
1.3.3 cDNA的合成5
1.3.4 葡萄着色结构基因与调节基因的QPCR测定6
2 结果与分析6
3讨论 12
致谢13
参考文献14
乙烯调控巨峰葡萄着色的研究
引言
引言
类黄酮途径合成花色苷一直激发着生物学家的兴趣。化学家和酿酒师将橙色，粉色，红色，蓝色和紫色的花色苷运用于他们的葡萄酒和其他产品。花色苷有一定的审美价值，还可以提供葡萄酒或其产品的特殊口感[1]。作为葡萄中最常见的类黄酮之一，花色苷具有多种生物作用，包括防止阳光照射和紫外线辐射，自由基清除和抗氧化能力，还可以抵御多种不同的病原体。还能增强对捕食者的吸引力，以及新提出的调控信号级联。尽管一些研究人员对它们的生物作用提出了质疑，但是近年 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
来，人们相当关注其对人类产生的有益影响[2]。
目前葡萄产量排行世界第一，其中大部分用来酿酒，其余的用来鲜食，或加工成葡萄干，果汁，果酱或其他产品。现代的仪器和技术不仅有助于分析葡萄中的花色苷，而且还能准确鉴定花色苷合成关键酶的基因表达量。近年来，花色苷合成的结构基因CHI,F3H,PAL,DFR,ANS，和花色苷合成相关的调节基因，如MYB家族的研究更加深入。植物激素对葡萄成熟，果实着色，芳香性物质产生，果实抗病，果实软化等的研究也逐步加深。本实验选用植物激素乙烯处理被试样品，目的选出最适宜的浓度，有利于调控葡萄的转色期的着色。
花色苷的结构及种类：
花色苷是一种水溶性的植物色素，属于类黄酮的亚类，是2—苯基—苯并吡喃的衍生物。花色苷是类黄酮花色素和糖配体组成的糖苷，基本结构如图所示。自然条件下游离的花色素很少见，它们常与一个或多个葡萄糖，鼠李糖，半乳糖等通过糖苷键形成花色苷。自然界中已经发现的花色苷有250多种，在果树中常见的有6种，分别是：飞燕草素糖苷，矢车菊素糖苷，牵牛素糖苷，花葵素糖苷，芍药素糖苷，锦葵素糖苷。不同品种的葡萄具有独特的花色苷类型，各种花色苷的比例决定着葡萄果皮的颜色。葡萄花色苷的积累从葡萄转色期开始。葡萄的着色受品种差异，栽培条件等一系列变量影响[3]。
2. 葡萄花色苷生物合成途径的结构基因：
花色苷主要在葡萄果实的表皮细胞质中合成，然后再运输到液泡中积累。葡萄花色苷的合成主要分为两个阶段：第一阶段，苯丙氨酸转化为4香豆酰CoA；第二阶段，由4香豆酰CoA转化为多种黄酮类化合物。合成路径如下图。
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葡萄花色苷合成的结构基因主要有：PAL(苯丙氨酸解氨酶)，CHS(查尔酮合酶)，CHI（查尔酮异构酶），F3H（黄烷酮3羟化酶），F3´5´H(类黄酮3´5´羟化酶),DFR（黄烷酮醇4还原酶），LODX（无色花色素双加氧酶）等[3]。
PAL和CHS分别是葡萄花色苷合成中，苯丙烷代谢与类黄酮代谢途径的第一关键酶。PAL在白色品种中表达弱或者不进行表达，但是在有色品种中表达程度强。CHS在葡萄果实发育过程中保持着较高的活性，无论花色苷是否积累[3]。
CHI不是花色苷生物合成必须的。但是如果CHI基因完全缺失，其基因缺失的突变体将出现特殊的颜色。例如：洋葱缺少CHI会变成金黄色。CHI参与花色苷合成可以保证器官显色正常和花色苷正常的合成[3]。
F3´H分别和F3´5´H,F3´H共同参与花色苷生物合成的两个支路，其中与F3´5´H参与蓝紫色花翠素的合成，与F3´H参与红色花青素的合成。F3´5´H只在红色品种中表达较强，在白色品种中，几乎不表达。缺失F3´5´H的郁金香，玫瑰等不能形成蓝色的花朵。因此F3´5´H被称作蓝色基因。F3´H几乎在不同颜色的品种中均有不同程度的表达[4]。
DFR基因缺失，其突变体呈现白色或象牙色。在葡萄中，DFR因其立体结构的特点，无法以二氢山萘酚作为底物，因此葡萄果实中无法合成天竺葵色素类花色苷。这个现象是葡萄与其他果实在花色苷合成上的显著差异。DFR在红色葡萄表达程度高于白色葡萄品种。这个现象可以说明，DFR基因在不同品种的葡萄中表达水平受到某些调控[4]。
LDOX和UFGT按顺序催化无色的原花色素生成有色的花青素或花翠素。LDOX在红色品种的葡萄中表达强，在白色品种中几乎不表达。UFGT只在有色葡萄的转色期果皮中表达，在白色品种果肉中不表达[4]。
OMT可以增加花色苷的稳定性和花色苷的红色效果。葡萄的OMT在着色果皮的表达量明显高于未着色[5]。
3.葡萄花色苷的调节基因
花色苷的生物合成，结构基因与调节基因起共同作用。调节基因编码生成的转录因子可以通过调控结构基因的时空表达从而影响花色苷的生物合成。Myb是植物中可以调节UFGT表达的一个重要的调节基因。研究发现VvmybA1在白色的亚欧葡萄品种的果皮中不表达，在所有有色葡萄的果皮中表达。这说明VvmybA1的表达对于葡萄果皮的着色是至关重要的[6]。经杂交试验证明，VvmybA1该基因决定葡萄果皮的着色。
Walker等人在赤霞珠这个品种的葡萄中发现了与VvmybA1位于同一条染色体，并且功能相似的VvmybA2基因[7]。如果上述两个基因中只有一个发生功能的丧失或者突变，另一个则会调节花色苷的合成，这说明这两种基因是独立参与调控花色苷生物合成的[8]。

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