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蓝光诱导大豆芽苗菜中花青素合成的机理研究【字数:12447】

2024-11-03 09:39编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘要2
关键词2
Abstract3
Key words3
引言4
1文献综述5
1.1花青素的理化性质 5
1.2花青素功能 5
1.3花青素的生物合成过程6
1.4光对花青素合成的影响7
1.5大豆芽苗菜中花青素的研究8
1.6研究意义及应用前景9
2材料与方法10
2.1实验材料10
2.2实验方法10
2.3花青苷测定 10
2.4转录组数据分析11
2.5基因表达量的测定11
3结果分析13
3.1光质对大豆芽苗菜生长的影响13
3.2光质对大豆芽苗菜下胚轴中花青苷含量的影响13
3.3花青苷单体的鉴定14
3.4不同光质下差异基因的比较14
3.5差异表达基因的Go功能的富集分析15
3.6差异基因的KEGG富集分析16
3.7蓝光下花青苷合成关键基因表达量的影响17
4讨论18
4.1蓝光光质对大豆芽苗菜生长的影响18
4.2蓝光对大豆芽苗菜中花青素含量的影响18
4.3RNA水平分析花青素的合成18
4.4蓝光光照对花青苷合成关键基因的影响19
5全文总结20
致谢21
参考文献22
蓝光诱导大豆芽苗菜中花青素合成的机理探究
摘要
大豆芽苗菜不仅口感优良,而且富含蛋白质、维生素、氨基酸、黄酮类化合物等营养物质。花青素属黄酮类化合物,对人体具有多种生物学功效。花青素是一种具有强还原性的化合物,因此可以有效够清除人体内的自由基;由于其抗氧化能力强,不仅可以增强人体免疫力,也能够预防癌症、老年痴呆、心血管疾病这类疾病。光质不仅可以影响植物的生长状态和初生代谢,而且会影响植物的次生代谢,特定的光质可以促进植物花青素的积累。本研究利用大豆芽苗菜作为实验材料,通过蓝光,白光和黑暗处理,来检测光质对大豆芽苗菜生成花青素的影响,并结合转录 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072
组分析,研究蓝光诱导花青素合成的分子机理。实验结果表明,蓝光可以增加花青素合成通路上关键基因的表达,显著诱导了大豆芽苗菜下胚轴中花青素的合成。本研究的结果可以对工厂化生产高品质大豆芽苗菜提供一定参考价值。
引言
芽苗菜具有品种多样和营养丰富的特点,常出现在我们的餐桌上,食用的主要部分为下胚轴。大豆芽苗菜是我们生活中最常见的芽苗菜,除此以外还有萝卜芽苗菜等30多个品种。
目前大豆芽苗菜的栽培模式工厂化、自动化程度较低,人工对温度,水分的控制也难以做到精确化管理。在这种情况下,大豆芽苗菜种植没有统一的生产技术规范,品质难以得到有效的保证[1]。部分黑心商家为了让大豆芽苗菜颜色更加鲜亮,使用增白剂,以至于近年来频频发生食品安全事故。在这种背景下,消费者越来越关注食品方面的安全问题,所以开发一款安全且高品质的大豆芽苗菜种植技术有着广阔的市场前景。
芽苗菜的本质是植物幼苗,在其生长过程中会敏感地对环境变化做出反应,光照作为重要的影响因素会极大地影响其生长。传统栽培芽苗菜的过程中,通过黑暗处理或者调节光照的强度,可生产绿化类、软化类、半软化类的芽苗菜[2]。在芽苗菜的生产流程中,弱光或者黑暗的处理可以增加芽苗菜的适口性,但有的研究表明,采用一定的光照处理可使芽苗菜变为绿色,并显著增加其膳食纤维与有益次级代谢物的含量。研究发现,茄子(Solanum melongena)在蓝光处理后可以有效增加其果皮中花青素的含量。花青素具有增强免疫力,预防老年痴呆等保健功效。同时花青素在提高人体视力上也显示出一定作用,在降低血清和人体肝脏脂肪含量中也起到重要作用[1]。
传统生产过程中,大多农户使用荧光灯对大豆芽苗菜进行补光,这种栽培方法耗能较高,而且会产生许多额外的光波和辐射,因此会很大程度影响到植物的正常生长。由于近些年来半导体技术的迅猛发展,发光二极管(light emitting diode,LED)凭借可以发出各种波长光线的优势,已经逐渐成为了新兴的照明光源,被大规模用作植物栽培领域的照明设备。与传统的光源相比,LED灯具有一定的优点,例如:可靠性高、体积较小、重量较轻、使用简便、响应速率高、耗能低等。LED灯具有非常好的光谱性能,可以根据实验或者生产要求的光质,使用各种单色的光或者复合光,且可以极其高效的利用光能,有效利用率可以达到 80%~90%。同时LED灯可以独立地控制光质和光强,因此可以使植物光形态的建成更加便利化,由此来提高对人体有益的次生代谢物产量。因此,利用LED光培养大豆芽苗菜体现出相当大的研究意义和实用意义,可以给工厂化大规模生产提供一定的理论基础。
1 文献综述
1.1花青素的理化性质
花青素比较容易通过糖苷键和一个或几个葡萄糖或半乳糖等糖类形成花色苷。一个或数个咖啡酸,对羟基苯甲酸等脂肪酸和芳香酸分子也可以花色苷中的羟基和糖苷基通过酯键形成酸基化的花色素,因此花青素在自然界多以化合物形式存在,单体较少。花青素分子结构中含有酸性或者碱性基团,所以花青素易溶于极性溶剂中,如乙醇、低浓度碱水、甲醇、低浓度酸等。在紫外和可见光波段,花青素都具有相对较强的吸收能力,在可见光的500到550nm附近存在最大吸收值,在紫外光的280nm附近具有最大吸收值。花青素类的物质的颜色与所处环境的pH值相关,酸碱性的不同时,就会呈现出不同的颜色,碱性较强时会呈现蓝色,弱碱性时呈现紫色,中性时呈红色。花青素的基本结构是由一个含氧原子的杂环和两个芳香族杂环连接而成。花青素具有R1和R2两个结合位点,这两个位点可以结合各种官能团,通过酰基、甲基、羟基、糖基等不同的修饰后可以形成各种各样的结构(图11)。花青素的B环被修饰的程度会直接决定其颜色。花青素颜色如果偏向于蓝色,说明B环的连接的羟基越多,如果颜色偏红,则说明甲基化水平越高[3]。

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