一、番茄红素的化学及其生物学性质(论文文献综述)
潘瑶[1](2021)在《日常膳食中四种水果/蔬菜提取物及其中四种主要的植物化学物相互作用规律及机制的探讨》文中认为日常膳食的蔬菜和水果中的植物化学物被认为对氧化应激引起的许多慢性疾病(例如:肿瘤、炎症、糖尿病、动脉粥样硬化等)具有预防作用。不同的植物化学物复配使用被证实可以产生抗氧化相互作用(协同作用、拮抗作用、加和作用)。根据分子结构和溶解性质的不同,可以将植物化学物分为易溶于极性溶剂(例如:水、甲醇、乙醇等)的水溶性植物化学物和易溶于非极性溶剂(例如:氯仿、正己烷、二氯甲烷等)的脂溶性植物化学物。目前为止,有关植物化学物抗氧化相互作用的研究建立在化学模型或仅仅局限于对同种类型植物化学物相互作用的探讨;缺乏对不同类型、比例、浓度的植物化学物抗氧化相互作用规律的深入研究;缺乏考虑生物学机制如细胞吸收、细胞膜转运蛋白、植物化学物作用靶点蛋白等的深入研究。本文以日常膳食中富含不同极性植物化学物的四种水果(桑葚、蓝莓、芒果、西瓜)以及四种蔬菜(茄子、紫薯、胡萝卜、番茄)为研究对象,通过探究极性和非极性提取物复配组合对细胞毒性、细胞内活性氧水平、细胞内抗氧化酶表达、细胞内炎症因子表达的影响,探索果蔬不同极性提取物以不同比例复配后在细胞内抗氧化相互作用的规律;通过高效液相色谱-质谱技术对果蔬提取物中主要的植物化学物成分进行分析鉴定,发现咖啡酸、对香豆酸、β-胡萝卜素、番茄红素为主要的四种极性和非极性植物化学物。以这四种植物化学物为研究对象,研究不同浓度、不同比例及细胞膜受体的不同表达对不同极性的植物化学物抗氧化相互作用的影响及其机制;利用分子对接技术,探索植物化学物作用靶点对抗氧化相互作用的影响。主要研究成果如下:1.以体外抗氧化活性(DPPH、ABTS)为指标,以联合指数(Combination index)为评价方法,探讨不同极性提取物不同比例混合对抗氧化作用的影响。发现水溶性果蔬提取物和脂溶性果蔬提取物以不同的质量比例复配后,当水溶性提取物占据多数时,常表现为抗氧化协同作用(例如:ABTS模型中,桑葚-芒果9:1时,CI25=0.66±0.12,CI<1);当脂溶性植物化学物占据多数时,常表现为抗氧化拮抗作用(例如:ABTS模型中,蓝莓:芒果=1:9时,CI25=1.11±0.09,CI>1)。2.采用H2O2诱导的H9c2细胞模型,以细胞毒性(MTT)、细胞内活性氧(ROS)水平、细胞内总抗氧化能力(CAA)、细胞内抗氧化酶(SOD、CAT、GPx)的表达、细胞内脂质过氧化物(MDA)的水平、细胞内炎症因子(ICAM-1、VCAM-1、IL-6、IL-1β、IL-8、TNF-α)的表达水平为指标,探讨不同极性提取物不同比例混合对抗氧化作用的影响。发现当水溶性提取物占据多数时,复配组常表现为抗氧化协同作用(例如:茄子:胡萝卜=9:1时,细胞内ROS水平胞内活性氧水平为30.37±0.25,显着低于单独茄子组34.34±0.36和单独胡萝卜组46.23±0.51)。另一方面,当脂溶性提取物占据多数时,复配组常表现为抗氧化拮抗作用(例如:番茄:紫薯=7:3时,细胞内ROS水平为68.21±0.95,显着高于单独番茄组34.51±0.76和单独紫薯组34.21±0.68)。3.通过超高效液相色谱及高效液相色谱串联飞行时间质谱技术鉴定了果蔬提取物中的主要植物化学物,利用主成分分析方法(PCA)分析主要植物化学物与抗氧化相互作用的关系。研究发现果蔬的水溶性提取物中主要植物化学物成分是花色苷、酚酸、黄酮类物质,而果蔬脂溶性提取物中主要活性成分是β-胡萝卜素和番茄红素。对抗氧化协同作用可能具有关键影响的物质有飞燕草素、矢车菊素、咖啡酸、对香豆酸、没食子酸等;对抗氧化拮抗作用可能具有关键影响的物质有β-胡萝卜素和番茄红素。4.采用H2O2诱导的H9c2细胞模型,以细胞毒性(MTT)、细胞内活性氧(ROS)水平、细胞内总抗氧化能力(CAA)、细胞内抗氧化酶(SOD、CAT、GPx)的表达、细胞内脂质过氧化物(MDA)的水平、细胞内乳酸脱氢酶泄露率(LDH)为指标,探究四种植物化学物(咖啡酸、对香豆酸、番茄红素、β-胡萝卜素)以不同浓度、摩尔质量比例复配后抗氧化相互作用的规律。研究发现当总浓度一定而水溶性植物化学物占比多时,复配组易表现出抗氧化协同作用;当脂溶性植物化学物占比多时,复配组易表现出抗氧化拮抗作用。当复配比例一定时,抗氧化相互作用随着总浓度的升高发生变化。例如:对香豆酸:β-胡萝卜素=1:9的复配组在3.0μM时表现为抗氧化拮抗作用(协同率SR:-11.68±1.25,SR<0),然而该组合在同一比例下、总浓度0.5μM时表现为抗氧化协同作用(协同率SR:12.27±3.24,SR>0)。5.采用H2O2诱导的H9c2细胞模型,探究细胞膜转运蛋白(SR-BI和CD36)表达在不同水平时,咖啡酸/对香豆酸对β-胡萝卜素和番茄红素的细胞吸收率、细胞内细胞膜转运蛋白表达、细胞内ROS水平、细胞内Nrf2/HO-1信号通路的影响。研究发现,在SR-BI和CD36的蛋白表达被抑制剂抑制下咖啡酸/对香豆酸可以上调其表达,提高β-胡萝卜素和番茄红素的细胞吸收率,降低细胞内ROS水平、上调Nrf2蛋白在细胞核中的积累,促进其下游抗氧化蛋白(HO-1、GCLC、NQO1)的表达。这一现象可能是四种植物化学物抗氧化协同作用的机制之一。6.利用分子对接技术,探究咖啡酸、对香豆酸以及β-胡萝卜素和番茄红素的氧化产物与Keap1蛋白BTB/Kelch结构域的相互作用与可能的空间构象变化。研究发现当类胡萝卜素的氧化产物(OPC)与BTB结构域优先结合后,酚酸便很难与BTB-OPC结合,这可能导致Nrf2在细胞核中的积累量减少,从而下调Nrf2下游抗氧化基因表达,使抗氧化能力下降。当咖啡酸/对香豆酸与Kelch结构域优先结合后,此时,类胡萝卜素的氧化产物与Kelch-酚酸复合物结合能力下降,从而使得Nrf2与Keap1的结合受到竞争性抑制,增加游离的Nrf2进入细胞核,上调下游抗氧化基因的表达,使抗氧化能力升高。这一研究表明Keap1蛋白上的BTB或Kelch结构域可能分别极性不同的植物化学物优先结合,从而影响进入细胞核的游离Nrf2浓度,进而影响抗氧化能力。这一现象可能是影响本研究中极性不同的四种植物化学物抗氧化相互作用的机制之一。
袁平丽[2](2021)在《西瓜果实代谢组的生化及遗传基础研究》文中研究说明西瓜是一种深受广大消费者喜爱的夏季水果。西瓜果实产生并积累大量具有不同理化性质的代谢物来维持自身生长,响应外界环境,并满足人类的食用需求。但是不同类型西瓜的自然群体中其果实的代谢组学研究却未见报道,对西瓜代谢通路调控机制的分析也很少。本研究通过对西瓜种质资源的重测序和广泛靶向代谢组学检测,得到了目前为止最全面的西瓜属作物果实代谢谱数据库。通过对代谢物的积累模式分析鉴定了西瓜驯化过程中代谢物的分步选择过程;通过基于代谢组的全基因组关联分析(m GWAS)定位到了苦味、糖、颜色、有机酸和黄酮等代谢物的重要信号位点;通过分析驯化改良区间和区间内的SNPs多样性阐明了西瓜属不同种之间的演化关系;通过分子生物学实验对苦味相关的候选基因进行验证,阐明了葫芦素合成的调控机制。本研究为驯化改良对西瓜果实代谢组的影响提供了新的见解,对西瓜种质资源的充分利用和改良育种有重大意义。该研究结果还为解析代谢通路的调控机制和利用代谢组学揭示作物驯化过程提供了有效的研究基础。具体研究内容如下:1.大规模西瓜群体重测序分析揭示西瓜种质资源的基因组变异。对全世界范围的代表不同栽培类型和不同驯化程度的336份西瓜种质资源(包含野生种及栽培种)材料进行重测序,平均测序深度为9.44 X,平均基因组覆盖率86.9%,鉴定了4,591,014个SNPs,获得了西瓜属作物全面的基因组变异图谱。群体结构和系统发育树分析可将供试材料分为不同的类群。遗传多样性分析显示野生西瓜核苷酸多态性较高,栽培种西瓜遗传背景狭窄。2.广泛靶向代谢组学阐明了不同栽培类群西瓜的代谢组学差异和驯化过程中代谢物的分步选择。对204份西瓜成熟期果实的广泛靶向代谢组学分析,得到了3730个代谢物特征峰,其中87.1%的代谢物CV值大于50%。广义遗传力大于0.5的代谢物占总代谢物数量的50.3%。基于代谢物的PCA分析和系统发育树分析,可以将204份西瓜品种分成6个类群,籽用西瓜作为一种特殊的栽培类型被单独聚为一类。代谢组学整体分析发现葫芦素和黄酮类代谢物的含量在西瓜分化阶段和驯化的前期阶段降低甚至消失,糖和类胡萝卜素含量在西瓜驯化过程中逐渐积累,在西瓜改良的后期阶段柠檬酸含量升高,苹果酸含量降低。各类代谢物分步受到选择,最终形成了美味可口的现代鲜食甜西瓜。3.基于代谢物的全基因组关联分析揭示了大量代谢物相关的遗传位点。mGWAS对3730个代谢物特征峰进行分析,共检测到2931个显着的lead SNPs,23.8%的代谢物关联到至少一个信号位点。葫芦素定位到8个主要信号位点,糖类物质定位到11个主要信号位点,柠檬酸定位到5个主要信号位点。糖和柠檬酸相关的信号位点在驯化和改良过程中有共选择现象。果肉颜色与番茄红素、β-类胡萝卜素和β-阿朴胡萝卜素醛含量存在共定位现象。番茄红素β-环化酶基因内部的两个非同义突变位点SNP1和SNP2(SNP1:4:8886348 and SNP2:4:8886977)的组合类型可以区分红色系,黄色系和白色系的西瓜品种。4.葫芦素代谢途径的级联调控网络和结构基因功能验证。与葫芦素含量相关的选择区间cuc1-3中,基因簇内的转录因子和结构基因存在着级联调控的现象,ERFs可以调控bHLHs基因的转录表达,bHLHs可以调控Cla011514,Cla011515,Cla011464和Cla019330基因的表达量,进而共同调控葫芦素的积累。通过瞬时过表达,病毒诱导的基因沉默和酵母异源表达实验验证了2,3-氧化角鲨烯环化酶基因(Cla019330)的功能,该基因可以催化2,3-氧化角鲨烯转化为葫芦素二烯醇。原核蛋白表达和体外酶活等实验验证了糖基转移酶基因(Cla011464)的功能,该基因可以催化葫芦素I和葫芦素D的糖基化反应。瞬时过表达和病毒诱导的基因沉默实验验证了P450基因(Cla011514和Cla011515)的功能,这两个P450基因的表达量会影响葫芦素I,葫芦素E和葫芦素B的积累量。5.中国籽用西瓜的特殊性驯化地位。籽用西瓜是一种独特的种质类型,籽用西瓜的代谢组轮廓介于黏籽西瓜和地方品种之间。籽用西瓜的果肉颜色、糖度以及与此相关的基因型频率也处于黏籽西瓜和地方品种的中间过渡状态。与果实品质相关的驯化区间内的SNPs多样性分析证明籽瓜可能是从黏籽西瓜到现代鲜食甜西瓜驯化改良过程中的过渡类型。籽用西瓜代表了现代鲜食甜西瓜的原始祖先类型。
李佳益[3](2021)在《红酵母红素对急性肝损伤的干预及作用机制研究》文中指出红酵母红素与番茄红素具有相似的结构,拥有很强的抗氧化、抗炎、免疫调节及抑制肿瘤等功能。本实验室前期研究证明,红酵母红素对多种疾病都有良好的预防和干预作用,但对急性肝损伤的干预效果和机制还未进行系统研究。药物、酒精、化学物质、病毒及自身免疫等因素均可导致急性肝损伤,如果治疗不及时或治疗方式不恰当,急性肝损伤很有可能转为慢性肝炎、肝纤维化、肝硬化,甚至发展为肝癌。本论文旨在研究红酵母红素对急性肝损伤的干预及作用机制,为开发功能食品奠定基础。本论文首先通过建立过氧化氢(H2O2)诱导大鼠肝细胞(BRL细胞)氧化损伤模型和四种急性肝损伤小鼠模型,采用转录组高通量测序(RNA-seq)和蛋白质免疫印迹(Western Blot)方法探究红酵母红素对急性肝损伤的干预作用和机制。然后利用纳米乳液对红酵母红素进行包埋,通过建立体外模拟消化模型和小鼠灌胃模型,研究其体内吸收过程和对急性肝损伤干预效果的影响及潜在机制。主要研究内容和结果如下:1.基于H2O2诱导BRL细胞氧化损伤模型发现,红酵母红素能抑制氧化损伤导致的细胞活性氧自由基(ROS)增加,提高细胞内抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,降低脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量,缓解氧化应激导致的细胞损伤,从而提高氧化损伤细胞的存活率。另一方面,红酵母红素干预提高了线粒体膜上SOD活性,恢复了氧化损伤导致的线粒体膜通透性变化,使线粒体膜电位(MMP)恢复正常,从而维持了线粒体的正常结构功能,抑制了线粒体破裂造成的细胞凋亡。2.基于四种常见急性肝损伤小鼠模型研究发现,红酵母红素干预显着缓解急性肝损伤模型小鼠肝脏肿大,降低模型小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的含量,使肝损伤程度得到缓解。对抗氧化酶系活性测定发现,红酵母红素干预显着提升急性肝损伤模型小鼠肝脏中SOD和GSH-Px的水平、降低MDA的含量,从而缓解模型小鼠肝脏氧化应激。对炎症相关细胞因子测定发现,红酵母红素干预显着降低急性肝损伤模型小鼠肝脏中炎症因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)的含量,从而减轻炎症反应。此外,HE染色观察模型小鼠肝脏病理组织发现,红酵母红素干预能够缓解不同诱因导致小鼠肝组织出血、炎症浸入及组织坏死等病理损伤。3.为探究红酵母红素干预H2O2诱导BRL细胞氧化损伤的机制,利用RNA-seq和Western Blot方法对红酵母红素干预细胞损伤后的差异表达基因(DEGs)进行分析并验证。结果显示,红酵母红素干预组与模型组之间DEGs共有2808个,其中1334个DEGs表达上调,1474个DEGs表达下调。通过对DEGs进行富集分析后发现,红酵母红素主要通过调控抗氧化及抑制凋亡等相关信号通路缓解H2O2对肝细胞的氧化损伤。Western Blot结果表明,红酵母红素干预抑制了H2O2诱导的p53、Bax、Caspase-3蛋白过量表达,提高了Bcl-2、p-PI3K、p-Akt、p-MTOR以及Nrf2蛋白表达。说明红酵母红素通过调控细胞凋亡相关蛋白、PI3K/Akt信号通路及其下游蛋白m TOR和Nrf2的表达,提高肝细胞内抗氧化酶活性,抑制细胞凋亡,从而起到对H2O2致BRL细胞氧化损伤的干预作用。4.为探究红酵母红素干预几种急性肝损伤的机制,利用RNA-seq和Western Blot方法对红酵母红素干预急性肝损伤小鼠DEGs进行分析并验证。结果显示,不同模型中红酵母红素干预组与模型组之间的DEGs数量不同。药物性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有1743个,其中1075个DEGs表达上调,668个DEGs表达下调;化学性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有1519个,其中263个DEGs表达上调,1256个DEGs表达下调;酒精性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有806个,其中506个DEGs表达上调,300个DEGs表达下调;免疫性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有434个,其中72个DEGs表达上调,362个DEGs表达下调。其中药物性急性肝损伤和化学性急性肝损伤模型中组间DEGs数量较多,酒精性急性肝损伤和免疫性急性肝损伤模型组间DEGs数量较少。通过对DEGs进行富集分析后发现,红酵母红素干预不同急性肝损伤模型小鼠调控的信号通路有所不同,但都同样影响到细胞凋亡及氧化相关信号通路。Western Blot结果表明,红酵母红素干预上调了p-PI3K、p-Akt、p-m TOR、Nrf2和HO-1蛋白表达水平,抑制了NF-κB蛋白表达水平。表明红酵母红素可以通过调节PI3K/Akt/m TOR和Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路提高小鼠肝细胞抗氧化能力,抑制细胞凋亡,从而缓解急性肝损伤症状。5.以大豆分离蛋白(SPI)和多聚果糖(Polyfructosee)制备一种纳米乳液使红酵母红素纳米载体化,利用体外模拟消化实验及小鼠灌胃实验探究包埋对红酵母红素消化吸收及对急性肝损伤干预效果的影响。结果发现,利用纳米乳液包埋后,红酵母红素的体外生物可给率由油溶液中的18.62%提升至48.06%;小鼠模型中,小鼠小肠中红酵母红素含量提高2.55倍,肝脏中红酵母红素含量提高2.33倍,肝脏中视黄醇含量提高1.62倍,表明纳米乳液包埋能显着提高红酵母红素的生物利用率。基于四种急性肝损伤模型研究发现,相较于油溶液,纳米乳液包埋能显着提升红酵母红素对急性肝损伤的干预效果,包括缓解小鼠血清指标、提高肝脏抗氧化酶活性及抑制炎症因子水平。综上所述,红酵母红素对H2O2诱导BRL细胞氧化损伤和小鼠急性肝损伤都有显着的干预效果,但是干预效果明显受到红酵母红素生物利用率的制约。而纳米乳液包埋能显着提升红酵母红素的生物利用率,从而提高对小鼠急性肝损伤的干预效果。本论文不但为急性肝损伤的预防和干预提供了新思路,也为红酵母红素的资源利用以及开发功能保健品提供了科学依据和理论支持。
朱凯杰[4](2020)在《脐橙果皮色泽变异及番茄红素β-环化酶的调控研究》文中提出叶绿素降解和类胡萝卜素积累是很多园艺植物果实成熟的必经过程,对果实的色泽品质起决定性作用。果实叶绿素和类胡萝卜素含量的差异使其呈现出绿色、红色、橙色、黄色、甚至棕色等。近年来,尽管我们对叶绿素降解和类胡萝卜素合成途径有了较多的研究,但关于这两条代谢途径协同调控的分子机制仍然未知。本研究以新发掘的脐橙果皮色泽突变体‘宗橙’为材料,对其棕色果皮表型及其主要品质性状进行了精细分析,采用多组学和多种遗传资源整合策略挖掘到其突变位点,并结合生化手段解析了该突变体果皮叶绿素降解受阻和类胡萝卜素积累增加的突变机制。同时探究了柑橘红色性状形成关键基因——有色体特异表达番茄红素β-环化酶(LCYb2)的等位基因酶活差异,筛选到直接调控CsLCYb2的关键转录因子,并对它们进行了系统地功能分析。主要研究结果如下:1.脐橙果皮棕色变异‘宗橙’的表型及其突变机制‘宗橙’是在湖北省宜昌市秭归县归州镇‘伦晚脐橙’果园里发现的一个果皮色泽芽变,经过选育成为新品种,其果皮呈现独特的棕色。对‘宗橙’果实常规生理指标测定发现,其果皮色差、硬度和香气与‘伦晚脐橙’不同,而其余果实品质则相同。‘宗橙’成熟果实有色层中叶绿素滞留,且类胡萝卜素积累增加,说明棕色果实形成的代谢基础是由于有色层中叶绿素和类胡萝卜素同时积累所致。‘宗橙’有色层中ABA和JA含量均显着高于‘伦晚脐橙’。破色期后‘宗橙’果实有色层中叶绿体降解受阻,至成熟期仍存在大量叶绿体,且成熟期‘宗橙’果实有色体数目相比对照明显增多,而淀粉颗粒明显减少,淀粉含量显着下降。GS-MS分析表明‘宗橙’和‘伦晚脐橙’果实有色层中大量初生和挥发性代谢物存在显着差异。采后贮藏实验发现,贮藏期间‘宗橙’果实品质总体上较‘伦晚脐橙’差。青霉菌接种侵染实验表明,相比‘伦晚脐橙’,‘宗橙’果实对青霉菌抗性更弱。通过整合多组学和和多种遗传资源的策略鉴定到了‘宗橙’的突变基因——滞绿基因STAY-GREEN(SGR)。测序发现柑橘中SGR基因存在两个等位基因(CsSGRa和CsSGRb),与CsSGRa相比,CsSGRb由于序列变异引起的选择性剪接而提前终止,产生截短型蛋白。‘宗橙’中CsSGRa编码区的两个连续碱基发生替换形成终止密码子,使得蛋白编码提前终止(命名为CsSGRa STOP),而CsSGRb基因序列与野生型一致。烟草瞬时表达实验发现仅CsSGRa具有叶绿素降解活性,CsSGRa STOP和CsSGRb均丧失了降解叶绿素的功能,这导致了‘宗橙’果实中叶绿素无法降解。工程菌和柑橘愈伤组织转基因实验表明,CsSGRa和CsSGRb均能抑制类胡萝卜素合成,而CsSGRa STOP不具备抑制活性;Bi FC和Y2H实验证实CsSGRa和CsSGRb可直接与类胡萝卜素途径关键限速酶CsPSY1互作,而CsSGRa STOP与CsPSY1不互作;上述结果表明‘宗橙’中CsSGRa STOP通过解除对CsPSY1的抑制作用促进了类胡萝卜素的合成,使得果实中类胡萝卜素含量增加。因此,CsSGRa的变异是宗橙果皮叶绿素降解受阻、类胡萝卜素含量显着增加的直接原因,绿色和橙色叠加使其最终呈现出棕色表型。2.甜橙CsLCYb2及其互作转录因子在果实色泽形成中的功能有色体特异性LCYb2是类胡萝卜素代谢途径的关键酶,本研究在番茄中超表达2个甜橙LCYb2等位基因(CsLCYb2a和CsLCYb2b),产生了富含β-胡萝卜素的金色番茄果实。在CsLCYb2a超表达系番茄果实中,β-胡萝卜素增加了9.3倍(1.5 mg/g干重),且未检测到番茄红素;而在CsLCYb2b超表达系番茄果实中,β-胡萝卜素也显着增加,番茄红素显着减少但未消失;这些结果说明甜橙CsLCYb2等位基因的酶活性存在差异。进一步以CsLCYb2的启动子为诱饵进行酵母单杂筛库,成功筛选到了调控CsLCYb2的2个关键候选转录因子CsMADS3和CsERF061。CsMADS3是MADS-Box家族基因。基因表达和蛋白丰度分析表明,CsMADS3的表达水平与果实发育和色泽形成密切相关。CsMADS3是核定位的转录激活因子,能直接结合并激活CsLCYb2启动子。CsMADS3在柑橘愈伤组织中的超表达显着促进了类胡萝卜素的积累以及大部分类胡萝卜素代谢途径基因的表达,并改变了有色体的形态和激素含量。超表达CsMADS3的番茄转基因系,其果实加速褪绿且类胡萝卜素积累增加,叶绿素降解和类胡萝卜素生物合成途径中关键基因上调表达,有色体和激素显着变化。生化实验证明CsMADS3能结合并激活SGR及8个类胡萝卜素途径关键基因的启动子,包括PSY、PDS、CRTISO、BCH、ZEP、NCED、CCD1、CCD4。表明CsMADS3具有多靶点调控特性,在叶绿素降解和类胡萝卜素合成的协同调控中发挥作用。CsERF061属于乙烯响应因子家族的I亚族,其表达受乙烯诱导,且与果实成熟和着色高度相关。CsERF061是一个核定位的转录激活因子,能直接结合并激活CsLCYb2启动子。在柑橘愈伤组织和番茄果实中超表达CsERF061基因,均发现类胡萝卜素含量显着增加,类胡萝卜素代谢途径关键基因的表达上调,并伴随着有色体和激素含量的变化。生化实验证明CsERF061还能激活其它9个类胡萝卜素途径关键基因的启动子,包括PSY、PDS、CRTISO、LCYb1、BCH、ZEP、NCED、CCD1、CCD4。表明CsERF061能在乙烯介导下直接调控类胡萝卜素代谢。综上,本研究阐明了‘宗橙’突变的分子机制,揭示了SGR在调控柑果类果实成熟过程中的重要作用,并首次发现柑橘中SGR等位基因的功能分化及其在调控果实成熟过程中叶绿素降解和类胡萝卜素合成上的独特而精细的调控机制。同时明晰了CsLCYb2等位基因酶活差异,揭示了CsLCYb2互作调控因子CsMADS3对果实成熟过程中叶绿素降解和类胡萝卜素合成的协同调控作用,以及CsERF061在乙烯介导的类胡萝卜素代谢调控中的功能。该研究为未来深入解析柑果类果实叶绿素和类胡萝卜素代谢的协同调控机制奠定了基础。
张林成[5](2020)在《番茄果实成熟特异转录因子SlbHLH95和SlFSR的功能研究》文中研究指明番茄是世界范围内广泛种植的可食用果蔬作物之一,其生长发育最典型的园艺性状是果实从不成熟向成熟的转变,最终形成可食用的肉质果实。番茄果实富含维生素,纤维,矿物质和抗氧化物质,为人类提供了重要营养成分。由于不成熟果实的不可食用性,因而具有较低的商品价值。然而成熟的果实又对病原菌敏感,导致果实的耐贮性降低,商品价值也大打折扣。因此,对番茄果实成熟的研究不仅要关注果实色泽的变化,还应该着眼于果实采收后其耐贮性的提高。番茄果实成熟是一个被高度程序化调控的复杂生物学过程,涉及到一系列的生理和生化改变,如果实软化、叶绿素降解、类胡萝卜素积累和风味物质的合成。然而,番茄果实成熟潜在的分子调控机制仍不清楚。本研究依据野生型番茄和成熟抑制突变体rin间果实成熟特性的差异,通过转录组分析筛选出两个差异表达基因SlbHLH95和SlFSR。并以野生型番茄AC++和突变体rin为研究试料,通过qRT-PCR技术、组织解剖技术、双荧光报告试验和转基因技术等研究方法,对SlbHLH95和SlFSR在番茄果实成熟过程中发挥的生物学功能进行了初探。主要获得以下结果:(1)通过转录组对比分析野生型番茄和成熟抑制突变体rin的果实,共发现5 648个差异基因,在突变体rin中有2 318个上调基因,在野生型中有3 330个基因被下调。在野生型番茄中,我们注意到两个转录因子基因SlbHLH95和SlFSR,它们的表达分别被上调6.80和5.42倍。而在突变体rin果实中,SlbHLH95和SlFSR均低量表达。这些结果表明SlbHLH95和SlFSR基因与番茄果实成熟息息相关。(2)通过qRT-PCR技术研究SlbHLH95在野生型番茄不同组织中的表达模式,发现在茎、幼叶和未成熟绿果实(IMG)中表达水平最低,在根、萼片和绿熟果实(MG)中表达水平较低,在成熟和衰老的叶片、花和成熟的果实中高量表达。随后,我们检测了SlbHLH95在两个果实成熟突变体Nr和rin中的表达情况。我们发现SlbHLH95在突变体果实中的表达被显着下调,特别是在突变体rin中,其表达水平几乎不可检测。此外,我们还发现在野生型MG果实中,SlbHLH95的表达受乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)的调节。同时,启动子分析表明SlbHLH95基因上游启动子区域内有5个能被MADS-RIN蛋白结合识别的CAr G-box基序,并且烟草瞬时表达实验也证实在MADS-RIN蛋白存在的情况下,能够激活SlbHLH95启动子的表达。这些结果表明SlbHLH95牵涉到乙烯信号传导和果实成熟。(3)在野生型番茄中沉默SlbHLH95,能够减少果实总类胡萝卜素和番茄红素的积累,降低果实和幼苗对乙烯的敏感性,降低GSH含量,抑制果实成熟和谷胱甘肽代谢相关基因的表达。相反,在野生型番茄中超表达SlbHLH95,能够提高果实总类胡萝卜素和番茄红素的积累,增强果实和幼苗对乙烯的敏感性,增加谷胱甘肽、可溶性糖和淀粉含量。而在突变体rin中超表达SlbHLH95也能上调多个果实成熟相关基因(FUL1、FUL2、SAUR69、ERF4和CNR)和多个谷胱甘肽代谢相关基因(GSH1、GSH2、GSTF1和GSTF5)的表达。此外,启动子分析表明SAUR69和CNR基因上游启动子区域内含有多个能被bHLH蛋白结合识别的E-box基序,并且烟草瞬时表达实验也证实在SlbHLH95蛋白存在的情况下,能够激活SAUR69和CNR启动子的活性。这些结果表明,SlbHLH95参与调节果实成熟,并能影响乙烯的敏感性和谷胱甘肽代谢。(4)通过qRT-PCR技术研究SlFSR在野生型番茄不同组织中的表达模式,发现在野生型果实成熟时期特异的高量表达,在其余组织中几乎不表达。此外,我们还检测了SlFSR在成熟突变体Nr和rin果实中的表达情况,结果表明,在突变体果实中SlFSR的表达被显着抑制。同时,与野生型果实一样,在突变体的IMG和MG果实中几乎无法检测到SlFSR表达。此外,启动子分析表明SlFSR基因上游启动子区域有四个假定的CAr G-box顺式元件,并且烟草瞬时表达实验也证实在MADS-RIN蛋白存在的情况下,能够激活SlFSR启动子的表达。。因此,我们认为SlFSR在成熟阶段的高表达水平可能与其在番茄果实成熟中的作用有关。(5)在突变体rin中超表达SlFSR,不影响果实成熟,也不改变果实中的可溶性糖、苹果酸和柠檬酸的含量,却大大缩短果实的保质期,并且上调多个细胞壁代谢相关基因的表达,比如PG、TBG4、CEL2、XYL1、PL、PE、MAN1、EXP1和XTH5。此外,我们还测量了这些细胞壁修饰基因所编码的蛋白质产物活性。与rin相比,PG、TBG、CEL和XYL在野生型和SlFSR-OE-rin果实中的活性显着增加。进而,我们还发现SlFSR-OE-rin果实中的总果胶含量略低于突变体rin,可溶性果胶含量高于突变体rin。然而,SlFSR-OE-rin果实中纤维素和半纤维素含量显着低于突变体rin。这些结果表明,在突变体rin中超表达SlFSR能够加速果实细胞壁的代谢。综上所述,SlbHLH95作为MADS-RIN蛋白的直接靶基因,参与调节果实成熟和乙烯敏感性。SlFSR作为MADS-RIN蛋白的直接靶基因,参与调控果实细胞壁代谢,从而控制果实采收后的货架期。对这两个基因的功能研究,以期利用生物技术的手段,通过控制果实成熟和提高番茄耐贮性,来培育更具优良性状的品种。
吴元庆[6](2020)在《代谢工程改造大肠杆菌高产类胡萝卜素的研究》文中指出虾青素和β-胡萝卜素是两种重要的类胡萝卜素,均具有多种生物活性,被广泛用于水产业、畜牧业、医药保健业等。化学合成产品安全性不符合人体要求,直接从生物体提取产率低、成本高。随着生物技术的发展,构建高产微生物细胞工厂受到重视,多种微生物已能异源合成虾青素和β-胡萝卜素,其中大肠杆菌应用最多。本研究即是遗传改造工程大肠杆菌,使其高产这两种类胡萝卜素。首先,筛选不同来源的β-胡萝卜素羟化酶(Crt Z)基因和β-胡萝卜素酮化酶(Crt W)基因,优化设计了九个虾青素人工操纵子,转化入高产β-胡萝卜素的大肠杆菌ZF237T,获得九株重组ZF237T菌株,虾青素的产量从0.49 mg/L到8.07 mg/L。随后,基于产虾青素的操纵子,设计构建了Crt Z和Crt W的融合蛋白质,结果表明Crt Z在融合蛋白质的N-端时更有利于虾青素的生产,将不同的肽linker引入融合蛋白质,这一现象更明显,虾青素的产量也被提高,其中最优菌株ZF237T/Crt ZAs-(GS)1-WBs虾青素产量与菌株ZF237T/Crt ZAs-WBs和ZF237T/crt ZBsWPs相比分别提高了127.6%和40.2%,碳源优化后,该菌株虾青素产量达到26.16 mg/L。其次,在菌株ZF43Δgdh A中敲除zwf,所得菌株ECW1的生物量降低26.2%,β-胡萝卜素产量和胞内含量分别提高5.1%和32.5%。在菌株ECW1中敲除基因簇pts HIcrr,所得菌株ECW2的β-胡萝卜素产量提高61.8%,为197.44 mg/L,但β-胡萝卜素胞内含量降低。胞内辅因子含量测定表明,菌株ECW2胞内NADPH限制了其β-胡萝卜素胞内含量,随即,围绕NADPH的供给,多种组合被实施以提高菌株的β-胡萝卜素胞内含量,获得最优菌株ECW4/p5C-nad K,高细胞密度发酵,β-胡萝卜素最高产量2,579.1 mg/L。对菌株ECW1和ECW2进行了比较转录组学分析。zwf的敲除下调了菌株ECW1的嘌呤从头合成和核糖体大亚基合成途径,上调了菌株的TCA循环和回补途径而下调了糖酵解和磷酸戊糖途径大部分基因的表达,这些因素造成菌株ECW1生物量的下降;另一方面,zwf的敲除上调了ppc、pck、NADPH和异源途径相关基因的表达,这对提高菌株胞内β-胡萝卜素含量有利。zwf和pts HIcrr的双敲除下调了菌株ECW2中心碳代谢、能量代谢、辅因子代谢,使菌株的代谢网络达到一个新的平衡,协调了菌株碳流,有利于菌株的生物量和β-胡萝卜素的生产,而NADPH、MEP途径及异源途径相关基因的表达被显着下调是菌株ECW2的β-胡萝卜素产量下降的主要因素。最后,验证zwf的敲除提高了菌株ECW1的葡萄糖运输蛋白质基因pts G和gal P的相对转录水平后,通过启动子替换在菌株ECW1中过表达这两个基因,调整发酵方式,均提高了β-胡萝卜素产量和胞内含量。随后,将过表达引入菌株ZF43Δgdh A中,过表达pts G时,菌株β-胡萝卜素产量和胞内含量均提高。最后,利用过表达pts G和gal P的菌株生产芳樟醇,过表达pts G时菌株产量最高。证明大肠杆菌中过表达pts G有助于提高萜类化合物的生产。本文采用代谢工程策略,显着提高了工程大肠杆菌类胡萝卜素的产量,探寻了一般规律及菌株对改造的遗传响应,发现了新的可提高大肠杆菌萜类化合物产量的遗传改造位点。研究结果对其他天然产物的异源合成具有一定的指导意义,所得高产菌株具有一定的工业应用潜力。
张宁[7](2020)在《生物合成番茄红素大肠杆菌发酵工艺和动力学研究》文中研究说明番茄红素(Lycopene)是一种具有高经济价值的类胡萝卜素,在饲料、食品、保健品、化妆品及医药等行业得到广泛应用。番茄红素的获取有多种方法,通过微生物发酵合成番茄红素的方式不仅产量高而且成本低、环境危害小,具有工业化的潜力。大量研究表明向微生物细胞内引入异源甲羟戊酸(Mevalonate,MVA)代谢途径能够有效提高番茄红素的生产水平,但发酵水平仍然较低。为此,本论文以大肠杆菌DH416菌株为研究对象,开展了生物反应器上发酵工艺优化、发酵动力学模型建立以及lpxM基因提高菌株生长作用等研究,从而实现了重组菌细胞生长和番茄红素的高效表达。具体结果如下:(1)5 L生物反应器大肠杆菌DH416番茄红素发酵工艺优化首先考察试管培养水平复合培养基组分,确定了试管水平上番茄红素生产的最优条件为:发酵培养基中葡萄糖浓度10 g/L,酵母粉浓度2.0 g/L,诱导剂L-阿拉伯糖浓度1.0%(w/v),诱导温度30℃,以试管培养条件为基础,在5 L生物反应器对工程菌DH416进行发酵条件优化,在9h处单位体积氧消耗速率(OUR)回落的时候,补加葡萄糖,维持菌体生长,调控发酵过程的细胞代谢生理参数二氧化碳释放速率(CER)或单位体积氧消耗速率,氨水调节pH,并提供氮源细胞量得以积累,使番茄红素产量提高了 19倍(1480.16 mg/L VS 76.23 mg/L),单位菌体产番茄红素的能力提高了 4.1倍。表明了重组大肠杆菌DH416具有高产番茄红素的潜力。(2)工程大肠杆菌DH416发酵生产番茄红素动力学模型研究工程大肠杆菌DH416的发酵过程是以葡萄糖为碳源和酵母粉为氮源进行发酵,因此有必要建立发酵动力学模型描述发酵过程。通过在5L生物反应器分批培养,结合番茄红素工程大肠杆菌宏观代谢生理参数,利用Monod动力学模型、Herbert-Pirt方程和Luedeking-Piret方程建立双底物限制性的发酵动力学模型。用Luedeking和Piret方程表述葡萄糖作为碳源的消耗和菌体生长的关系,用L-P方程描述指数生长期番茄红素合成与菌体生长的关系,Bergter模型建立氮源与细胞生长的关系,通过四阶Runge-Kutta法对上述关系式参数进行计算,拟合发酵过程中比生长速率、比底物消耗速率、比产物生成速率以及比氧气消耗速率随时间的变化曲线,将之与实验值比较,趋势基本匹配,表明建立的模型能够描述菌体生长情况和发酵过程,这对今后发酵有重要的指导意义。(3)lpxM基因在番茄红素高产菌株DH416的促生长生理作用在构建的番茄红素高产菌株DH416和低产菌株菌DH411发酵中,发现在自诱导条件下,难以同时获得高生长能力和高番茄红素合成水平,表明细胞的生长与番茄红素的生产可能存在竞争关系。而DH411和DH416菌株区别之一是DH416整合表达元件GC到lpxM位点,通过构建lpxM基因多拷贝质粒pET3b-lpxM,发酵结果表明过表达lpxM基因后细胞生长量提高了 3.5倍。进一步用单克隆质粒pCC1L验证,细胞量生长提高了4倍,番茄红素生产水平降低了 13倍,说明过表达lpxM基因能有效促进工程大肠杆菌DH416生长,也证明了细胞生长和番茄红素合成的竞争关系。(4)借鉴高产番茄红素大肠杆菌的整合方法,构建整合型产蒎烯工程菌株。整合表达元件MVA下游途径整合到出发菌DH411的lpxM位点,敲除了非必需23区原有的番茄红素合成途径,在非必需8区整合蒎烯合成途径,得到的整合型蒎烯工程菌产量达到50±0.5 mg/L,该方法为很多以异戊二烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)为前体的萜类化合物生产提供思路。
陈百莹[8](2020)在《基于Nrf2通路研究番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素的抗氧化相互作用》文中进行了进一步梳理植物化学物具有清除活性氧(ROS)的能力,与心血管疾病(CVD)的发病机制有着十分紧密的联系,人们对植物化学物的研究有着极大兴趣。但是,目前对食物中不同植物化学物之间的相互作用关系及其作用机制的研究较少。番茄红素(Lycopene,LY)、叶黄素(Lutein,LU)、绿原酸(Chlorogenic acid,CA)和飞燕草素(Delphinidin,DP)是食品中含量丰富且分布广泛的抗氧化物质,具有抗氧化、抗炎症、降低心血管疾病等多种疾病的发病率等功能。本论文以上述四种天然植物化学物为研究对象,采用ABTS和DPPH两种体外化学实验方法,分析四种植物化学物的体外抗氧化相互作用,采用H2O2诱导H9c2大鼠心肌细胞建立氧化损伤模型,研究四种植物化学物复配前后对H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤的保护作用。在此基础上,研究番茄红素和叶黄素的细胞内吸收与降解,并基于Nrf2通路分析植物化学物的抗氧化相互作用机制,为阐明植物化学物抗氧化相互作用机制和开发相应的功能食品提供理论依据。主要研究内容及结果如下:1.以不同摩尔比对四种天然植物化学物(番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素)进行两两复配(1:9,3:7,1:1,7:3,9:1),采用ABTS、DPPH法和等辐射分析法探究四种植物化学物复配后的体外抗氧化能力。结果表明,水溶性的绿原酸和飞燕草素的ABTS、DPPH抗氧化活性强于脂溶性的番茄红素和叶黄素。由ABTS的等辐射分析法可知,番茄红素与其它三种植物化学物质具有较强的协同抗氧化活性。在DPPH法的研究中,脂溶性的番茄红素和叶黄素复配多数具有拮抗效应,水溶性的绿原酸和飞燕草素复配多数具有协同效应。两种物质以不同比例混合后其抗氧化相互作用出现不同的结果。此外,在不同的实验方法中,两种物质以相同的比例混合后,也产生不同的抗氧化相互作用结果。2.建立H2O2诱导H9c2细胞氧化损伤模型,测定番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素对细胞ROS水平的影响。结合CAA和联合指数法,筛选出抗氧化显着协同、拮抗组合。通过流式细胞术测定显着协同、拮抗组的ROS水平,并研究其抗氧化酶(SOD酶、GSH-Px酶和CAT酶)活性。结果表明,除飞燕草素外,随着浓度的增加,番茄红素、叶黄素和绿原酸清除H2O2诱导ROS的能力增强,但到达一定浓度时开始减弱。因此,高浓度的植物化学物可能引起H9c2细胞促氧化的作用。四种天然植物化学物以不同比例复配后,采用CAA法和联合指数法共同测定其抗氧化相互作用。筛选出6组显着协同、拮抗组合,分别为协同组:CA-LU=3:7,DP-CA=7:3,DP-LY=1:1;拮抗组:LY-LU=1:1,CA-LU=9:1,DP-LY=7:3。四种天然植物化学物通过直接降低H9c2细胞ROS水平发挥抗氧化相互作用。在不同的酶体系中,显着协同、拮抗组的抗氧化酶活性与预期的协同、拮抗作用有所不同。例如,显着协同组DP-CA=7:3,DP-LY=1:1组在SOD酶活力的表达上显示出显着协同效应,而在GSH-Px酶活力中,并未出现显着抗氧化协同作用的结果。可能是由于植物化学物与内源性抗氧化酶存在特定的相互作用,继而影响了预期的显着协同、拮抗组抗氧化酶活性。3.通过Western blot测定Nrf2通路相关蛋白的表达,并通过免疫荧光染色、JC-1染色线粒体膜电位探究四种植物化学物及其组合对H9c2大鼠心肌细胞Nrf2核转位及线粒体膜电位的影响。结果表明,筛选出的番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素组合在HO-1、GCLC蛋白的表达上分别有明显的协同、拮抗效应。四种植物化学物的协同作用主要是通过Nrf2在细胞核内累积发挥作用,而Nrf2抑制剂不影响拮抗组的蛋白表达,所以,拮抗组可能对Nrf2通路的激活效果不明显。线粒体是植物化学物相互作用的重要靶点,植物化学物组合通过调节线粒体膜电位发挥相互作用。4.通过高液相色谱测定番茄红素、叶黄素在DMEM培养基的稳定性,并探究植物化学物组合中另一组分对番茄红素和叶黄素的影响。结果表明,叶黄素在DMEM培养基中稳定性较好,而番茄红素在DMEM培养基中稳定性较差。在一定浓度范围内,加入培养基的植物化学物初始浓度越大,细胞吸收率越大。在植物化学物组合中,绿原酸和番茄红素对叶黄素的吸收均产生促进作用,促进作用最强组为对照组的2.85倍。显着协同组中,飞燕草素对番茄红素的吸收产生促进作用(提高31.1%),在拮抗组中,叶黄素和飞燕草素抑制了番茄红素的细胞吸收(降低43.3%和37.7%)。因此,植物化学物组合的抗氧化相互作用也会受细胞吸收率的影响。
安红梅[9](2020)在《番茄红素抑制纳米二氧化钛诱导的雄性生殖毒性及机制探讨》文中指出目的:本研究旨在探究番茄红素对纳米二氧化钛(Nano-TiO2)诱导的雄性小鼠生殖毒性的减轻作用,并从氧化损伤和基因差异表达的角度探讨其相关机制,以期为Nano-TiO2暴露引起的雄性小鼠生殖毒性的防治以及番茄红素的应用开发提供理论参考。方法:96只健康雄性ICR小鼠随机分为空白对照组、Nano-TiO2染毒组(剂量为50mg/kg BW)、不同剂量番茄红素组(剂量分别为5、20和40mg/kg BW)和Nano-TiO2及不同剂量番茄红素混合组(Nano-TiO2的剂量均为50mg/kg BW,番茄红素的剂量分别为5、20、40mg/kg BW),连续灌胃染毒30天后处死小鼠。测定附睾组织中精子数量、精子活动率以及精子畸形率;苏木素-伊红染色观察睾丸组织病理改变并使用TMI评分评价睾丸组织病理改变;利用透射电子显微镜观察睾丸组织超微结构变化;使用试剂盒测定小鼠睾丸组织丙二醛(MDA)含量、超氧化歧化酶(SOD)活力以及抗超氧阴离子自由基(抗O2-)水平;采用转录组测序筛选Nano-TiO2染毒组以及Nano-TiO2+20mg/kg BW番茄红素混合组差异表达基因,并通过GO功能分类及KEGG通路富集对参与番茄红素抑制Nano-TiO2所致的雄性生殖毒性的基因进一步分析。结果:1.与对照组相比,Nano-TiO2染毒组小鼠附睾中精子数量、精子活动率及精子进行性活动率均显着降低、精子畸形率显着升高(P<0.05);与Nano-TiO2染毒组相比,加入20mg/kgBW番茄红素干预后,小鼠精子数量显着增加(P<0.05)。3种剂量的番茄红素干预均显着提高了精子活动率及精子进行性活动率、降低了精子畸形率(P<0.05);同对照组相比,暴露于Nano-TiO2后的小鼠睾丸生精小管内生精细胞数量减少,生精细胞间空泡化现象严重,TMI评分较对照组显着升高(P<0.05)。同Nano-TiO2染毒组相比,20mg/kg BW番茄红素干预后的小鼠生精小管中生精细胞数量增加,生精细胞间空泡化现象得到了明显改善,TMI评分降低;Nano-TiO2染毒组小鼠睾丸超微结构可见支持细胞胞质溶解,相邻生殖细胞细胞膜皱缩。而20mg/kg BW番茄红素干预后,与Nano-TiO2组相比,睾丸损伤程度减轻,相邻生殖细胞膜皱缩状况改善。2.Nano-TiO2暴露导致了小鼠睾丸组织中MDA含量显着增加(P<0.05),SOD和抗O2-水平均降低;经过3种剂量的番茄红素干预后,MDA含量均显着降低,抗O2-水平均显着升高(P<0.05)。3.20mg/kg BW番茄红素和Nano-TiO2混合组与Nano-TiO2染毒组相比共筛选出622个差异表达基因,其中280个基因表达上调,342个基因表达下调。通过对差异表达基因的GO功能分类分析,富集条目参与了谷胱甘肽过氧化物酶活性、氧化还原酶活性等抗氧化过程。通过KEGG通路富集分析,上调差异表达基因富集的信号通路16条,其中JAK-STAT信号通路与氧化-抗氧化过程关系密切;下调差异表达基因富集的信号通路14条,包含了与氧化相关酶代谢的谷胱甘肽代谢信号通路。蛋白互作网络分析表明Akt1基因处于蛋白调控网络中心地位。结论:番茄红素可以抑制Nano-TiO2诱导的雄性生殖毒性,其机制可能与其减轻Nano-TiO2诱导的雄性小鼠睾丸组织的氧化损伤有关。在番茄红素减轻Nano-TiO2产生的雄性生殖毒性过程中,与氧化损伤相关的基因及信号通路发挥了一定的功能。
李艳艳[10](2020)在《低共熔溶剂微萃取用于色素检测技术研究》文中提出低共熔溶剂(DESs)是一种新型绿色溶剂,由两组分或多组分混合形成,通过选择不同氢键供体和氢键受体以一定化学计量比制备成具有不同结构和性质的均一稳定体系,低共熔溶剂原料廉价易得,具有不挥发性、低毒或无毒性、不可燃性、生物可降解性以及热稳定性等特点。此外,低共熔溶剂对多种化合物具有高溶解力。尤其是近几年逐渐被开发出来的疏水性低共熔溶剂,由于其良好的憎水性,疏水性低共熔溶剂作为萃取剂在医药、食品和化妆品检测等领域的样品前处理方向有着巨大的应用潜力。本文主要研究将所制备的疏水性低共熔溶剂应用于部分天然色素和合成色素的检测分析实验的样品预处理,并取得了良好的分离与富集效果。主要研究结果如下:一、低共熔溶剂-高效液相色谱法测定孔雀石绿与结晶紫的含量本研究使用氯化胆碱(氢键受体)与苯酚(氢键供体)按照摩尔比为1:4的比例简单快速地制备出疏水性低共熔溶剂(DESs),密度为1.106。本研究使用该低共熔溶剂作为萃取剂,TMN-10(聚乙二醇三甲基壬基醚)作为乳化剂对孔雀石绿与结晶紫样品进行预处理。TMN-10无芳香族基团,无紫外吸收或其他干扰信号,在室温下呈透明液体,且具有优异的分散性和渗透性。将孔雀石绿与结晶紫富集于DESs后,结合高相液相色谱法测定孔雀石绿与结晶紫的含量。本实验对萃取剂和乳化剂的用量,离心时间,p H值等影响因素进行了探讨。在优化的实验条件下,使用该方法检测孔雀石绿与结晶紫的含量在一定范围内均呈现良好的线性关系,检出限(LODs)分别为0.19和0.28μg·L-1。将建立的方法应用于当地海鲜市场养虾水的测定,得到的平均回收率分别在86.20~99.15%和83.0~92.50%之间。表明该方法具有一定的可行性。二、低共熔溶剂-光度法测定罗丹明B的含量本研究使用百里香酚(氢键供体)与樟脑(氢键受体)按照摩尔比为1:1的比例简单快速合成天然绿色的疏水性低共熔溶剂(DES)作为萃取剂,TMN-10作为乳化剂对罗丹明B样品进行预处理。合成的低共熔溶剂的密度为0.9873,粘度为25.8,且与水互不相溶。将罗丹明B富集于DES后,结合紫外-可见光度法测定罗丹明B的含量。经优化实验条件后,使用该实验方法检测罗丹明B的含量所得到的线性动态范围在0.004~0.5μg·m L-1,检出限(LOD)为1.5μg·L-1,相对标准偏差(RSD)为2.67%。将构建的实验方法应用于当地河水以及红牛饮料的测定,得到的平均回收率在83.92~98.25%之间。因此,该实验方法在食品安全领域具有良好的应用前景三、由酸碱诱导的低共熔溶剂-高效液相色谱法测定番茄红素和β-胡萝卜素的含量本研究通过同时作为氢键供体与氢键受体的C9:C10:C11(2:1:1)制备的三元脂肪酸低共熔溶剂提取果汁中的番茄红素和β-胡萝卜素,为得到更好的萃取效果,使用NH3·H2O作为乳化剂,HCl用作破乳剂,离心后结合高效液相色谱法对富集于DES中的番茄红素和β-胡萝卜素进行测定。在优化条件下,测得番茄红素的浓度范围为0.1~100μg·m L-1,β-胡萝卜素的浓度范围为0.025~5.00μg·m L-1,线性范围较宽。检出限(LODs)分别为0.05和0.002μg·m L-1。表明该方法测定胡萝卜素具有一定实际应用价值。
二、番茄红素的化学及其生物学性质(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、番茄红素的化学及其生物学性质(论文提纲范文)
(1)日常膳食中四种水果/蔬菜提取物及其中四种主要的植物化学物相互作用规律及机制的探讨(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 膳食中常见的植物化学物 |
1.2.1 脂溶性植物化学物 |
1.2.2 水溶性植物化学物 |
1.3 植物化学物的抗氧化相互作用 |
1.3.1 概述 |
1.3.2 研究现状 |
1.3.3 评价方法 |
1.4 植物化学物的生理活性与浓度的关系 |
1.4.1 剂量与效应关系 |
1.4.2 生理浓度与病理浓度 |
1.4.3 双相剂量效应 |
1.5 植物化学物的生物可利用度和跨膜运输 |
1.5.1 生物可利用度 |
1.5.2 被动扩散 |
1.5.3 主动运输 |
1.6 植物化学物对Nrf2-Keap1-ARE抗氧化信号通路的影响 |
1.6.1 Nrf2-Keap1-ARE信号通路 |
1.6.2 植物化学物与对Nrf2-Keap1-ARE通路的作用 |
1.6.3 植物化学物对Nrf2-Keap1-ARE信号通路下游蛋白表达及氧化产物积累的影响 |
1.7 本课题研究的目的、意义及主要内容 |
1.7.1 课题来源 |
1.7.2 研究目的和意义 |
1.7.3 主要研究内容 |
第2章 果蔬提取物体外抗氧化相互作用的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与设备 |
2.2.1 原料 |
2.2.2 实验材料 |
2.2.3 设备与仪器 |
2.2.4 细胞培养 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 不同极性果蔬提取物的制备 |
2.3.2 果蔬提取物的体外抗氧化能力测定 |
2.3.2.1 总酚的测定 |
2.3.2.2 总黄酮的测定 |
2.3.2.3 总花色苷的测定 |
2.3.2.4 总类胡萝卜素的测定 |
2.3.3 体外化学抗氧化相互作用的测定 |
2.3.4 对H9c2 细胞氧化应激的保护作用 |
2.3.4.1 DMSO对 H9c2 细胞的毒性实验 |
2.3.4.2 H_2O_2对H9c2 细胞的毒性实验 |
2.3.4.3 果蔬提取物对H9c2 细胞的毒性实验 |
2.3.4.4 单一/复配的果蔬提取物对H_2O_2诱导的H9c2 细胞保护作用 |
2.3.5 果蔬提取物组合抗氧化相互作用的评价 |
2.4 数据分析 |
2.5 结果与分析 |
2.5.1 单一/复配果蔬提取物在体外化学模型中的抗氧化活性及抗氧化相互作用 |
2.5.2 果蔬提取物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞的保护作用 |
2.5.3 果蔬提取物组合的比例与抗氧化相互作用的关系 |
2.5.4 果蔬提取物组合筛选 |
2.6 讨论 |
2.7 本章小结 |
第3章 果蔬提取物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞氧化应激的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与设备 |
3.2.1 原料 |
3.2.2 实验材料 |
3.2.3 设备与仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 不同极性果蔬提取物的制备 |
3.3.2 DCFH-DA染色检测细胞内活性氧水平 |
3.3.3 细胞内总抗氧化能力的测定 |
3.3.4 试剂盒检测细胞内抗氧化酶以及脂质过氧化物表达水平 |
3.3.5 Western blot检测细胞内炎症因子表达水平 |
3.4 数据分析 |
3.5 结果与分析 |
3.5.1 果蔬提取物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内ROS水平的影响(流式细胞仪法) |
3.5.2 果蔬提取物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内总抗氧化能力的影响 |
3.5.3 果蔬提取物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内SOD、CAT、GPx、MDA表达的影响 |
3.5.4 果蔬提取物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内炎症因子表达的影响 |
3.6 讨论 |
3.7 本章小结 |
第4章 果蔬提取物主要活性成分与抗氧化相互作用的关系 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 原料 |
4.2.2 实验材料 |
4.2.3 设备与仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 不同极性果蔬提取物的制备 |
4.3.2 果蔬提取物总酚、总黄酮、总花青素、总类胡萝卜素含量的测定 |
4.3.3 果蔬提取物的HPLC-ESI-Qq Q-MS2 定性分析 |
4.3.3.1 果蔬提取物中酚酸类和花青素类物质的定性分析 |
4.3.4 果蔬提取物的UPLC定量分析 |
4.3.4.1 果蔬提取物中类胡萝卜素物质的定量分析 |
4.3.4.2 果蔬提取物中酚类物质的定量分析 |
4.3.4.3 果蔬提取物中花青素的定量分析 |
4.3.5 果蔬提取物组合的主成分分析 |
4.3.5.1 提取物组合的分组 |
4.3.5.2 主成分分析 |
4.4 数据分析 |
4.5 结果与分析 |
4.5.1 水果提取物主要活性成分表征与定量 |
4.5.2 蔬菜提取物中主要活性成分的定性与定量分析 |
4.5.3 果蔬提取物组合抗氧化相互作用与其主要成分的关系 |
4.6 讨论 |
4.7 本章小结 |
第5章 不同浓度/比例果蔬提取物中四种植物化学物对抗氧化相互作用的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与设备 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 设备与仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 细胞毒性试验(MTT检测) |
5.3.2 DCFH-DA染色检测细胞内活性氧水平 |
5.3.3 细胞内总抗氧化能力的测定 |
5.3.4 试剂盒检测细胞内抗氧化酶、MDA、LDH表达水平 |
5.4 数据分析 |
5.5 结果与分析 |
5.5.1 四种植物化学物对H9c2 细胞的毒性实验 |
5.5.1.2 不同浓度的四种植物化学物对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内ROS水平的影响 |
5.5.2 植物化学物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞生长的影响(MTT法) |
5.5.3 植物化学物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内ROS水平的影响(流式细胞仪法) |
5.5.4 植物化学物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内总抗氧化能力的影响 |
5.5.5 植物化学物组合对H_2O_2诱导的H9c2 细胞内抗氧化酶、MDA、LDH表达的影响 |
5.6 讨论 |
5.7 本章小结 |
第6章 果蔬提取物中四种植物化学物抗氧化相互作用的可能机制 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与设备 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 设备与仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 HPLC测定水溶性活性成分对脂溶性活性成分细胞吸收率的影响 |
6.3.1.1 细胞培养 |
6.3.1.2 毒性试验 |
6.3.1.3 实验分组 |
6.3.1.4 类胡萝卜素吸收率测定方法 |
6.3.2 Western blot法测定水溶性活性成分对脂溶性活性成分膜受体表达的影响 |
6.3.3 Western blot法测定H_2O_2诱导的H9c2 细胞Nrf2 信号通路的表达 |
6.3.4 Western blot法测定H_2O_2诱导的H9c2 细胞HO-1,GCLC,NQO1的表达 |
6.4 数据分析 |
6.5 结果与分析 |
6.5.1 酚酸、类胡萝卜素对H9c2 细胞的毒性与促氧化作用 |
6.5.2 EZT对H9c2 细胞的毒性试验及对细胞膜受体表达的影响 |
6.5.3 酚酸对类胡萝卜素在H9c2 细胞内吸收的影响 |
6.5.4 酚酸对类胡萝卜素膜受体表达的影响 |
6.6 不同比例的酚酸与类胡萝卜素复配后在抑制剂作用与否时对细胞内ROS水平的影响 |
6.7 不同比例复配后的植物化学物在抑制剂作用与否时对H9c2 细胞内Nrf2表达的影响 |
6.8 不同比例复配后的植物化学物在抑制剂作用与否时对H9c2 细胞内Nrf2下游抗氧化蛋白HO-1、GCLC、NQO1 表达的影响 |
6.9 讨论 |
6.10 本章小结 |
第7章 果蔬提取物中四种植物化学物及其细胞内可能氧化产物与Keap1-Nrf2 作用的分子机制 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料与分析软件 |
7.2.1 实验材料 |
7.2.2 分析软件 |
7.3 实验方法 |
7.3.1 准备配体与受体 |
7.3.2 Auto dock分子对接 |
7.3.3 Auto dock计算结合能 |
7.3.4 Py Mo L对两种植物化学物与Keap1 蛋白的相互作用方式进行分析 |
7.4 结果与分析 |
7.4.1 BTB和 Kelch结构域与咖啡酸、对香豆酸、β-胡萝卜素、番茄红素对接结合能 |
7.4.2 咖啡酸与BTB-OPC相互作用方式 |
7.4.3 β-胡萝卜素、番茄红素的氧化产物与Kelch-咖啡酸/对香豆酸的复合物可能的作用方式 |
7.5 讨论 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.1.1 不同极性的果蔬提取物抗氧化相互作用与其比例相关 |
8.1.2 果蔬提取物中主要的植物化学物鉴定 |
8.1.3 果蔬提取物中主要的植物化学物与抗氧化相互作用的关系 |
8.1.4 果蔬提取物中四种植物化学物的抗氧化相互作用与剂量/浓度-效应关系 |
8.1.5 果蔬提取物中四种植物化学物的抗氧化相互作用可能的机制 |
8.1.6 果蔬提取物中四种植物化学物在Keap1-Nrf2 信号通路上可能的作用靶点 |
8.2 进一步工作方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)西瓜果实代谢组的生化及遗传基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 前言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 代谢组学的研究进展 |
1.2.1.1 代谢组学 |
1.2.1.2 代谢组学检测技术研究进展 |
1.2.1.3 代谢组学主要的分析方法 |
1.2.2 代谢组学在植物中的应用 |
1.2.2.1 代谢物积累模式的研究 |
1.2.2.2 作物品质相关的代谢组学研究 |
1.2.2.3 逆境胁迫下的植物代谢组学研究 |
1.2.3 代谢组学与其它组学的联合 |
1.2.3.1 代谢组学与基因组学联合分析 |
1.2.3.2 代谢组学与转录组学联合分析 |
1.2.4 西瓜果实品质研究进展 |
1.3 本研究的目的意义与主要内容 |
1.3.1 本研究的目的意义 |
1.3.2 本研究的主要内容 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验材料的田间种植 |
2.1.2 代谢组样品的采集 |
2.1.3 RNA样品的采集 |
2.1.4 表型数据的采集 |
2.1.5 遗传转化实验的植物材料 |
2.2 基因组重测序的实验方法 |
2.2.1 重测序所需DNA的提取 |
2.2.2 重测序文库的构建 |
2.2.3 重测序SNPs的产生 |
2.2.4 重测序SNPs的注释 |
2.2.5 系统发育树和种群结构分析 |
2.3 代谢组学样品提取和检测方法 |
2.3.1 广泛靶向代谢组学检测 |
2.3.1.1 化学试剂 |
2.3.1.2 代谢组学的样品提取 |
2.3.1.3 色谱检测条件 |
2.3.2 类胡萝卜素的靶向检测 |
2.3.2.1 化学试剂 |
2.3.2.2 类胡萝卜素提取和检测 |
2.4 基于代谢组的全基因组关联分析(mGWAS) |
2.4.1 mGWAS分析方法 |
2.4.2 选择清除区间的确定 |
2.4.3 代谢组学数据的统计分析 |
2.5 分子生物学实验方法 |
2.5.1 DNA和 RNA提取 |
2.5.1.1 DNA提取 |
2.5.1.2 RNA提取和反转录 |
2.5.2 实验所需引物的设计与合成 |
2.5.3 PCR扩增和荧光定量分析 |
2.5.3.1 基因CDS和启动子的扩增 |
2.5.3.2 实时荧光定量qRT-PCR分析 |
2.5.4 琼脂糖凝胶电泳和胶回收 |
2.5.5 载体构建与转化 |
2.5.5.1 连接反应 |
2.5.5.2 转化 |
2.5.6 质粒提取 |
2.6 遗传转化实验方法 |
2.6.1 基因瞬时过表达实验方法 |
2.6.2 病毒介导的基因沉默(VIGS)实验方法 |
2.6.3 荧光素酶实验方法 |
2.7 基因功能的体外验证实验方法 |
2.7.1 酵母单杂交实验方法 |
2.7.2 原核蛋白表达和酶活测定 |
2.7.3 酵母异源表达目的基因和产物测定 |
第三章 结果与分析 |
3.1 西瓜种质资源的基因组重测序研究 |
3.1.1 西瓜种质资源的基因组变异图谱 |
3.1.2 西瓜种质资源的群体结构 |
3.1.3 西瓜种质资源的遗传多样性和连锁不平衡 |
3.2 西瓜种质资源的代谢组学研究 |
3.2.1 西瓜MS2T代谢组数据库的建立 |
3.2.2 西瓜种质资源代谢组学的自然变异 |
3.2.3 西瓜果实代谢物与表型的相关性 |
3.2.4 西瓜不同种质类群间的代谢组比较 |
3.2.4.1 不同驯化程度种质类群间的代谢组比较 |
3.2.4.2 不同果肉颜色种质类群间的代谢组比较 |
3.2.5 西瓜种质资源类胡萝卜素的自然变异 |
3.3 西瓜代谢组与基因组的关联分析 |
3.3.1 mGWAS分析的整体概括 |
3.3.2 葫芦素类代谢物的mGWAS分析 |
3.3.3 糖酸类代谢物的mGWAS分析 |
3.3.4 类胡萝卜素的mGWAS分析 |
3.3.5 其它代谢物的mGWAS分析 |
3.3.6 农艺性状的GWAS分析 |
3.4 葫芦素代谢途径候选基因的验证 |
3.4.1 基因簇内基因的级联调控 |
3.4.2 OSC基因功能验证 |
3.4.3 P450 基因功能验证 |
3.4.4 GT基因功能验证 |
3.4.5 葫芦素候选基因的序列多态性 |
3.5 西瓜品质相关的选择区间分析 |
3.5.1 分化阶段的选择区间分析 |
3.5.2 驯化阶段的选择区间分析 |
第四章 讨论 |
4.1 代谢物在驯化过程中的选择 |
4.1.1 植物驯化对代谢物影响 |
4.1.2 代谢物在驯化过程中的分步选择 |
4.1.3 植物驯化过程中基因效应的隐藏和释放 |
4.1.4 驯化过程中的直接选择和间接选择 |
4.2 mGWAS分析代谢物的遗传基础 |
4.3 葫芦素代谢途径的级联调控 |
4.4 西瓜品质性状演化历史 |
4.4.1 西瓜的物种分化历史 |
4.4.2 籽用西瓜的特殊驯化地位 |
第五章 全文结论 |
5.1 全文结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 试验材料列表 |
附录 Ⅱ 详细实验步骤 |
附录 Ⅲ 实验所用引物 |
附录 Ⅳ 代谢物与表型的相关性分析 |
作者简介 |
致谢 |
(3)红酵母红素对急性肝损伤的干预及作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号 |
第一章 绪论 |
1.1 急性肝损伤概述 |
1.1.1 药物性肝损伤概述 |
1.1.2 化学性肝损伤概述 |
1.1.3 酒精性肝损伤概述 |
1.1.4 免疫性肝损伤概述 |
1.2 类胡萝卜素概述 |
1.2.1 红酵母红素概述 |
1.2.2 红酵母红素的生物利用 |
1.2.3 影响红酵母红素生物利用率的因素 |
1.3 类胡萝卜素纳米载体概述 |
1.3.1 生物聚合物纳米载体 |
1.3.2 脂质纳米载体 |
1.4 红酵母红素研究基础 |
1.5 论文立题背景及意义 |
1.6 论文的主要研究内容 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究思路 |
第二章 红酵母红素对H_2O_2致BRL细胞氧化损伤的干预作用研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与仪器 |
2.2.1 材料 |
2.2.2 仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 细胞培养 |
2.3.2 细胞生长曲线的测定 |
2.3.3 不同H_2O_2 浓度损伤测定 |
2.3.4 红酵母红素作用浓度确定 |
2.3.5 BRL细胞氧化损伤模型建立 |
2.3.6 细胞形态学观察 |
2.3.7 红酵母红素干预BRL细胞损伤氧化酶系测定 |
2.3.8 荧光法(DCFH-DA)测定BRL细胞内ROS水平 |
2.3.9 免疫荧光法观察BRL细胞内线粒体及线粒体上SOD水平 |
2.3.10 荧光法测定BRL细胞线粒体膜电位 |
2.3.11 数据统计与分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 H_2O_2致BRL细胞氧化损伤模型建立 |
2.4.2 红酵母红素干预对氧化受损BRL细胞存活率的影响 |
2.4.3 红酵母红素干预对氧化受损BRL细胞内ROS的影响 |
2.4.4 红酵母红素干预对氧化受损BRL细胞内氧化酶系的影响 |
2.4.5 红酵母红素干预对氧化受损BRL细胞线粒体膜电位的影响 |
2.4.6 红酵母红素干预对氧化受损BRL细胞内SOD和线粒体的影响 |
2.4.7 红酵母红素干预对氧化受损BRL细胞形态的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 红酵母红素对四种急性肝损伤的干预作用研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与仪器 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 实验动物分组与饲养方法 |
3.3.2 不同急性肝损伤模型的建立与红酵母红素的干预 |
3.3.3 急性肝损伤模型小鼠肝重比测定 |
3.3.4 急性肝损伤模型小鼠血清中肝功能相关酶活性测定 |
3.3.5 急性肝损伤模型小鼠肝脏中氧化酶系水平测定 |
3.3.6 急性肝损伤模型小鼠肝脏中炎症因子水平测定 |
3.3.7 急性肝损伤模型小鼠肝脏HE染色组织学评价 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 红酵母红素干预对四种急性肝损伤模型小鼠肝重比的影响 |
3.4.2 红酵母红素干预对四种急性肝损伤模型小鼠血清中ALT、AST活性的影响 |
3.4.3 红酵母红素干预对四种急性肝损伤模型小鼠肝脏中氧化指标的影响 |
3.4.4 红酵母红素干预对四种急性肝损伤模型小鼠肝脏中炎症因子水平的影响 |
3.4.5 红酵母红素干预对四种急性肝损伤模型小鼠肝脏病理变化的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 红酵母红素对H_2O_2致BRL细胞氧化损伤的干预机制研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与仪器 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 红酵母红素干预BRL氧化损伤细胞模型建立 |
4.3.2 细胞总RNA提取 |
4.3.3 转录组高通量测序 |
4.3.4 细胞蛋白质提取 |
4.3.5 Western blot分析 |
4.3.6 数据统计与分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 转录组样本聚类分析 |
4.4.2 红酵母红素干预对于H_2O_2致BRL细胞损伤基因影响 |
4.4.3 通过GO富集分析干预组与模型组DEGs的功能 |
4.4.4 通过KEGG信号通路富集分析干预组与模型组DEGs的功能 |
4.4.5 红酵母红素干预对氧化损伤BRL细胞中凋亡通路相关蛋白影响 |
4.4.6 红酵母红素干预对氧化损伤BRL细胞中PI3K/Akt相关信号通路影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 红酵母红素对四种急性肝损伤的干预机制研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料与仪器 |
5.2.1 材料 |
5.2.2 仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 红酵母红素干预四种急性肝损伤模型的建立 |
5.3.2 小鼠肝脏细胞总RNA提取 |
5.3.3 转录组高通量测序 |
5.3.4 肝脏组织蛋白提取 |
5.3.5 Western blot分析 |
5.3.6 数据统计与分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 转录组样本聚类分析 |
5.4.2 红酵母红素干预对于四种急性肝损伤模型小鼠基因影响 |
5.4.3 红酵母红素干预组与模型组差异表达基因GO富集分析 |
5.4.4 四种急性肝损伤模型中干预组与模型组差异表达基因KEGG代谢通路富集分析 |
5.4.5 红酵母红素干预对不同急性肝损伤小鼠肝脏内PI3K/Akt/m TOR和 Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 红酵母红素纳米乳液载体化对急性肝损伤干预效果的影响和机制研究 |
6.1 前言 |
6.2 材料与仪器 |
6.2.1 材料 |
6.2.2 仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 红酵母红素纳米乳液制备 |
6.3.2 体外模拟消化模型建立 |
6.3.3 不同形式载体下红酵母红素体外生物可给率测定 |
6.3.4 红酵母红素载体体外脂肪酸释放速度测定 |
6.3.5 荧光法观察不同红酵母红素载体体外消化过程中的形态变化 |
6.3.6 红酵母红素体内消化相关模型建立 |
6.3.7 红酵母红素提取与HPLC测定 |
6.3.8 红酵母红素纳米乳液干预急性肝损伤模型建立 |
6.3.9 各模型小鼠血清中肝功能相关酶活性测定 |
6.3.10 各模型小鼠肝脏中氧化酶系水平测定 |
6.3.11 各模型小鼠肝脏中炎症因子水平测定 |
6.3.12 数据统计与分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 红酵母红素纳米乳液粒径及Zeta结果 |
6.4.2 红酵母红素纳米乳液在模拟小肠中脂肪酸释放率结果 |
6.4.3 红酵母红素纳米乳液对模拟肠道消化中生物可给率的影响 |
6.4.4 红酵母红素纳米乳液在体外消化过程中的微观机构变化 |
6.4.5 不同载体中红酵母红素在小鼠小肠内吸收情况 |
6.4.6 不同载体中红酵母红素在小鼠血清情况 |
6.4.7 不同载体对红酵母红素在小鼠肝脏中积累情况的影响 |
6.4.8 不同载体对红酵母红素在小鼠肝脏中长期积累情况的影响 |
6.4.9 不同载体对红酵母红素干预急性肝损伤效果的影响 |
6.5 结果与讨论 |
主要结果与展望 |
主要结果 |
展望 |
论文主要创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
(4)脐橙果皮色泽变异及番茄红素β-环化酶的调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 前言 |
1 课题的提出 |
2 前人研究进展 |
2.1 芽变的研究进展 |
2.1.1 芽变的产生 |
2.1.2 芽变机理的研究 |
2.1.3 芽变的价值 |
2.2 植物扇形嵌合体的研究进展 |
2.3 植物叶绿素降解的研究进展 |
2.3.1 叶绿素降解的研究概况 |
2.3.2 植物叶绿素降解途径 |
2.3.3 叶片和果实叶绿素降解的差异 |
2.3.4 滞绿基因STAY-GREEN(SGR)研究进展 |
2.3.5 植物滞绿突变体 |
2.4 植物类胡萝卜素代谢的研究进展 |
2.4.1 类胡萝卜素简介 |
2.4.2 植物类胡萝卜素代谢途径 |
2.4.3 植物类胡萝卜素代谢的转录调控 |
2.4.4类胡萝卜素代谢与番茄红素β-环化酶2 |
2.5 柑橘果实成熟过程中叶绿素降解和类胡萝卜素合成的研究进展 |
2.5.1 柑橘果实叶绿素降解及其调控 |
2.5.2 柑橘果实类胡萝卜素代谢及其调控 |
2.5.3 柑橘果实色泽突变体 |
3 研究目的与内容 |
第二章 :脐橙果皮棕色变异‘宗橙’的表型及其突变机制 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株、质粒和载体 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 果实常规生理指标测定 |
2.2.1.1 果实横径、纵径、果皮厚度测量和果重称量 |
2.2.1.2 果实色差测定 |
2.2.1.3 果实硬度测定 |
2.2.1.4 可溶性固形物和可滴定酸含量测定 |
2.2.1.5 维生素C含量测定 |
2.2.2 叶绿素提取及测定 |
2.2.3 类胡萝卜素提取及测定 |
2.2.4 激素提取及测定 |
2.2.5 初生代谢物提取及测定 |
2.2.6 挥发性代谢物提取及测定 |
2.2.7 淀粉含量测定及分析 |
2.2.8 显微镜及电镜观察 |
2.2.8.1 体式显微镜观察 |
2.2.8.2 倒置显微镜观察 |
2.2.8.3 透射电镜观察 |
2.2.9 果实的前期处理、贮藏和取样 |
2.2.10 呼吸速率测定 |
2.2.11 失重率测定 |
2.2.12 腐烂率测定 |
2.2.13 异味物质测定 |
2.2.14 青霉菌接种及取样 |
2.2.15 倍性鉴定 |
2.2.16 转录组分析 |
2.2.17 加权基因共表达网络分析(WGCNA) |
2.2.18 DNA提取与基因组重测序分析 |
2.2.19 RNA提取与c DNA合成 |
2.2.20 基因克隆、序列分析、系统树构建及3D结构预测分析 |
2.2.21 实时荧光定量PCR分析 |
2.2.22 总蛋白提取和Western blot分析 |
2.2.23 亚细胞定位 |
2.2.24 烟草瞬时表达 |
2.2.25 柑橘叶片黑暗处理 |
2.2.26 光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率(Fv/Fm)测定 |
2.2.27 类胡萝卜素工程菌实验 |
2.2.28 农杆菌介导的柑橘愈伤组织遗传转化 |
2.2.29 酵母双杂(Y2H) |
2.2.30 双分子荧光互补实验(BiFC) |
2.2.31 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 ‘宗橙’的来源 |
3.2‘宗橙’的农艺性状与果实常规生理指标 |
3.3 ‘宗橙’果实有色层显微结构特征 |
3.4 ‘宗橙’果实有色层叶绿素含量变化 |
3.5 ‘宗橙’果实有色层类胡萝卜素含量变化 |
3.6 ‘宗橙’果实有色层激素含量变化 |
3.7 ‘宗橙’果实有色层初生代谢物变化 |
3.8 ‘宗橙’果实有色层挥发性代谢物变化 |
3.9 ‘宗橙’有色层淀粉颗粒和淀粉含量变化 |
3.10 贮藏期‘宗橙’果实常规品质变化 |
3.10.1 果实表型变化 |
3.10.2 果实色差值变化 |
3.10.3 果实可溶性固形物和可滴定酸的含量变化 |
3.10.4 果实硬度变化 |
3.10.5 果实出汁率变化 |
3.11 贮藏期‘宗橙’果实失重率变化 |
3.12 贮藏期‘宗橙’果实腐烂率变化 |
3.13 贮藏期‘宗橙’果实呼吸强度变化 |
3.14 贮藏期‘宗橙’果实异味物质变化 |
3.15 贮藏期‘宗橙’果实激素含量变化 |
3.16 贮藏期‘宗橙’果实初生代谢物含量变化 |
3.17 贮藏期‘宗橙’果实挥发性代谢物含量变化 |
3.18 ‘宗橙’果实对青霉菌的抗性 |
3.19 ‘宗橙’倍性鉴定 |
3.20 ‘宗橙’突变基因鉴定 |
3.20.1 ‘宗橙’和‘伦晚脐橙’的比较转录组分析 |
3.20.2 ‘宗橙’扇形嵌合体不同部位的比较转录组分析 |
3.20.3 ‘宗橙’和伦晚的基因组重测序比较分析 |
3.20.4 ‘宗橙’突变基因鉴定 |
3.20.5 ‘宗橙’中SGR基因表达分析 |
3.20.6 ‘宗橙’中SGR基因的克隆和测序分析 |
3.20.7 ‘宗橙’中SGR蛋白序列及蛋白表达分析 |
3.21 柑橘SGR基因及其同源基因SGRL的系统树分析 |
3.22 柑橘SGR基因的表达分析 |
3.23 SGR基因的亚细胞定位 |
3.24 SGR基因促进叶绿素降解 |
3.24.1 SGR基因瞬时表达烟草叶片 |
3.24.2 ‘宗橙’和‘伦晚脐橙’枯叶的表型对比 |
3.24.3 ‘宗橙’和‘伦晚脐橙’叶片的黑暗处理比较 |
3.25 SGR基因抑制类胡萝卜素合成 |
3.25.1 SGR等位基因超表达类胡萝卜素工程菌分析 |
3.25.2 SGR等位基因超表达柑橘愈伤组织分析 |
3.26 SGR与 PSY蛋白互作分析 |
3.27 ‘宗橙’SGR突变的多效性 |
4 讨论 |
4.1 ‘宗橙’的突变机理 |
4.2 柑橘 SGR 等位基因的功能分化 |
4.3 柑果中叶绿素和类胡萝卜素代谢调控 |
4.4 ‘宗橙’的价值及开发利用 |
4.5 ‘宗橙’和‘伦晚脐橙’在采后贮藏特性和抗性上差异产生的可能机制 |
第三章 :甜橙CsLCYb2 及其互作转录因子在果实色泽形成中的功能 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株、质粒和载体 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 系统树构建、蛋白序列及3D结构分析 |
2.2.2 DNA提取、RNA提取及c DNA合成 |
2.2.3 基因克隆,序列分析及系统树构建 |
2.2.4 实时定量PCR |
2.2.5 农杆菌介导的番茄遗传转化 |
2.2.6 类胡萝卜素提取及测定 |
2.2.7 透射电镜观察 |
2.2.8 激素提取及测定 |
2.2.9 初生代谢物提取及测定 |
2.2.10 酵母单杂(Y1H) |
2.2.11 烟草瞬时表达及双荧光素酶检测 |
2.2.12 凝胶阻滞实验(EMSA) |
2.2.13 蛋白提取和Western blot分析 |
2.2.14 亚细胞定位 |
2.2.15 转录活性分析 |
2.2.16 农杆菌介导的柑橘愈伤组织遗传转化 |
2.2.17 总叶绿素提取及测定 |
2.2.18 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 CsLCYb2 等位基因的系统树、蛋白序列及3D结构分析 |
3.2 番茄CsLCYb2 等位基因超表达系的获得和表型分析 |
3.3 番茄CsLCYb2 等位基因超表达系果实类胡萝卜素含量及基因表达分析 |
3.4 番茄CsLCYb2 等位基因超表达系叶片类胡萝卜素含量及基因表达分析 |
3.5 番茄CsLCYb2 等位基因超表达系果实质体超微结构观察 |
3.6 番茄CsLCYb2 等位基因超表达系番茄果实激素含量分析 |
3.7 番茄CsLCYb2 等位基因超表达系果实初生代谢物分析 |
3.8 柑橘CsLCYb2a启动子单杂筛库结果与分析 |
3.8.1 诱饵酵母菌株的AbA最佳使用浓度 |
3.8.2 酵母单杂筛库 |
3.8.3 阳性克隆的序列分析 |
3.9 转录因子CsMADS3 的功能研究 |
3.9.1 CsMADS3 蛋白与CsLCYb2 启动子互作验证 |
3.9.1.1 Y1H验证 |
3.9.1.2 双荧光素酶验证 |
3.9.1.3 EMSA验证 |
3.9.2 CsMADS3 基因序列和蛋白特性分析 |
3.9.3 CsMADS3 基因表达分析 |
3.9.4 CsMADS3 蛋白转录活性分析 |
3.9.5 CsMADS3 蛋白亚细胞定位 |
3.9.6 CsMADS3 超表达柑橘愈伤的功能分析 |
3.9.6.1 柑橘愈伤CsMADS3 超表达系的获得和表型分析 |
3.9.6.2 柑橘愈伤CsMADS3 超表达系内质体超微结构观察 |
3.9.6.3 柑橘愈伤CsMADS3 超表达系类胡萝卜素含量分析 |
3.9.6.4 柑橘愈伤CsMADS3 超表达系类胡萝卜素基因表达分析 |
3.9.6.5 柑橘愈伤CsMADS3 超表达系类激素含量分析 |
3.9.7 CsMADS3 超表达番茄的功能分析 |
3.9.7.1 番茄CsMADS3 超表达系的获得和表型分析 |
3.9.7.2 番茄CsMADS3 超表达系果实类胡萝卜素含量分析 |
3.9.7.3 番茄CsMADS3 超表达系果实类胡萝卜素基因表达分析 |
3.9.7.4 番茄CsMADS3 超表达系果实有色体超微结构观察 |
3.9.7.5 番茄CsMADS3 超表达系果实激素含量分析 |
3.9.7.6 番茄CsMADS3 超表达系果实叶绿素含量及叶绿素降解相关基因表达分析 |
3.9.8 CsMADS3 蛋白与类胡萝卜代谢和叶绿素降解途径基因启动子互作验证 |
3.9.8.1 EMSA验证 |
3.9.8.2 双荧光素酶验证 |
3.10 转录因子CsERF061的功能研究 |
3.10.1 CsERF061 蛋白与CsLCYb2 启动子互作验证 |
3.10.1.1 Y1H验证 |
3.10.1.2 EMSA验证 |
3.10.1.3 双荧光素酶验证 |
3.10.2 CsERF061基因序列和蛋白特性分析 |
3.10.3 CsERF061基因表达分析及乙烯响应 |
3.10.4 CsERF061蛋白亚细胞定位 |
3.10.5 CsERF061蛋白转录活性分析 |
3.10.6 CsERF061超表达柑橘愈伤的功能分析 |
3.10.6.1 柑橘愈伤CsERF061超表达系的获得和表型分析 |
3.10.6.2 柑橘愈伤CsERF061超表达系内质体超微结构观察 |
3.10.6.3 柑橘愈伤CsERF061超表达系类胡萝卜素含量分析 |
3.10.6.4 柑橘愈伤CsERF061超表达系类胡萝卜素基因表达分析 |
3.10.6.5 柑橘愈伤CsERF061超表达系激素含量分析 |
3.10.7 CsERF061超表达番茄的功能分析 |
3.10.7.1 番茄CsERF061超表达系的获得和表型分析 |
3.10.7.2 番茄CsERF061超表达系类胡萝卜素含量分析 |
3.10.7.3 番茄CsERF061超表达系类胡萝卜素基因表达分析 |
3.10.7.4 番茄CsERF061超表达系果实有色体超微结构观察 |
3.10.7.5 番茄CsERF061超表达系类激素含量分析 |
3.10.8 CsERF061蛋白与其它类胡萝卜代谢代谢途径基因启动子互作验证 |
3.10.8.1 EMSA验证 |
3.10.8.2 双荧光素酶验证 |
4 讨论 |
4.1 柑橘CsLCYb2 等位基因的功能差异 |
4.2 柑橘CsLCYb2 等位基因超表达对番茄果实代谢流的影响 |
4.3 柑橘CsLCYb2 等位基因丰富了合成生物学工具箱 |
4.4 CsMADS3 直接调控叶绿素降解和类胡萝卜代谢 |
4.5 CsERF061响应乙烯并直接调控类胡萝卜代谢 |
第四章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 I 部分实验图表 |
附录 Ⅱ 攻读博士期间的科研成果 |
致谢 |
(5)番茄果实成熟特异转录因子SlbHLH95和SlFSR的功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 跃变和非跃变型果实成熟 |
1.1.1 呼吸跃变型果实成熟的特征 |
1.1.2 非呼吸跃变型果实成熟特性 |
1.2 番茄果实成熟和代谢 |
1.2.1 番茄果实成熟过程中的色素代谢 |
1.2.2 番茄果实成熟过程中的细胞壁代谢 |
1.2.3 番茄果实成熟过程中糖、有机酸及挥发性物质的变化 |
1.3 乙烯与果实成熟 |
1.3.1 乙烯生物合成过程 |
1.3.2 乙烯生物合成过程中关键物质 |
1.3.3 乙烯生物合成过程中的关键调控基因 |
1.3.4 乙烯信号转导 |
1.4 番茄果实成熟突变体 |
1.4.1 果实成熟突变体与相关转录因子 |
1.4.2 乙烯和ABA介导的成熟突变体 |
1.4.3 叶绿体和叶绿素相关的果实突变体 |
1.5 bHLH转录因子研究进展 |
1.5.1 bHLH转录因子概述 |
1.5.2 bHLH功能研究进展 |
1.6 GRAS转录因子研究进展 |
1.6.1 GRAS转录因子概述 |
1.6.2 GRAS功能研究进展 |
1.7 课题的提出和研究意义 |
1.8 课题的研究内容 |
1.8.1 SlbHLH95基因的功能研究 |
1.8.2 SlFSR基因的功能研究 |
1.9 课题的技术路线 |
1.10 课题的创新点 |
2 番茄SlbHLH95和SlFSR基因的筛选 |
2.1 材料 |
2.1.1 主要试剂 |
2.1.2 主要设备 |
2.1.3 植物材料 |
2.1.4 主要溶液和培养基 |
2.2 方法 |
2.2.1 番茄不同时期材料收集 |
2.2.2 番茄果实转录组深度测序分析 |
2.2.3 两个差异基因SlbHLH95和SlFSR的筛选 |
2.2.4 SlbHLH95和SlFSR的生物信息学分析 |
2.2.5 番茄SlbHLH95和SlFSR基因的表达分析 |
2.2.6 SlbHLH95和SlFSR基因的启动子分析 |
2.2.7 烟草瞬时表达试验 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 突变体rin和野生型番茄的果实差异性分析 |
2.3.2 突变体rin和野生型番茄的B+4 果实转录组深度测序分析 |
2.3.3 突变体rin和野生型果实转录组数据中SlbHLH95 表达分析 |
2.3.4 番茄SlbHLH95基因的生物信息学分析 |
2.3.5 番茄SlbHLH95基因的表达模式分析 |
2.3.6 番茄SlbHLH95启动子分析 |
2.3.7 MADS-RIN直接调控番茄SlbHLH95基因上游启动子 |
2.3.8 突变体rin和野生型番茄果实转录组对比数据中SlFSR表达水平分析 |
2.3.9 番茄SlFSR核苷酸及其编码蛋白质理化性质分析 |
2.3.10 番茄SlFSR表达模式分析 |
2.3.11 番茄SlFSR启动子分析 |
2.3.12 MADS-RIN直接调控番茄SlFSR基因上游启动子 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
3 番茄SlbHLH95 的功能研究 |
3.1 材料 |
3.1.1 主要试剂 |
3.1.2 主要设备 |
3.1.3 植物材料 |
3.1.4 主要溶液和培养基 |
3.2 方法 |
3.2.1 SlbHLH95基因克隆 |
3.2.2 SlbHLH95沉默和超表达载体构建 |
3.2.3 SlbHLH95沉默和超表达载体遗传转化番茄 |
3.2.4 初步筛选SlbHLH95转基因阳性株系 |
3.2.5 番茄果实总类胡萝卜素和番茄红素的测定 |
3.2.6 番茄果实成熟天数统计和乙烯释放测定 |
3.2.7 番茄果实乙烯利和1-MCP处理 |
3.2.8 番茄幼苗乙烯三重反应 |
3.2.9 番茄果实糖、淀粉和谷胱甘肽的测定 |
3.2.10 转录组测序分析 |
3.2.11 qRT-PCR分析 |
3.2.12 SlbHLH95的下游调控基因启动子分析 |
3.2.13 GUS活性染色试验 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 克隆SlbHLH95沉默和超表达片段 |
3.3.2 SlbHLH95沉默表达载体构建及遗传转化野生型番茄 |
3.3.3 SlbHLH95超表达载体构建及遗传转化野生型番茄和突变体rin |
3.3.4 SlbHLH95基因影响番茄果实成熟 |
3.3.5 SlbHLH95基因影响番茄乙烯敏感性 |
3.3.6 SlbHLH95影响番茄果实多种代谢 |
3.3.7 在突变体rin中超表达 SlbHLH95诱导多个成熟相关基因表达 |
3.3.8 SlbHLH95 影响突变体rin的乙烯敏感性 |
3.3.9 超表达SlbHLH95 影响突变体rin多种代谢 |
3.3.10 转录组分析SlbHLH95-RNAi和SlbHLH95-OE-rin果实 |
3.3.11 SlbHLH95直接调控下游靶基因SAUR69和CNR |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
4 番茄SlFSR基因的功能研究 |
4.1 材料 |
4.1.1 主要试剂 |
4.1.2 主要设备 |
4.1.3 植物材料 |
4.1.4 主要溶液和培养基 |
4.2 方法 |
4.2.1 番茄SlFSR基因克隆 |
4.2.2 SlFSR超表达载体构建 |
4.2.4 SlFSR超表达载体遗传转化番茄 |
4.2.5 SlFSR超表达阳性株系的筛选 |
4.2.6 番茄果实总类胡萝卜素的测定 |
4.2.7 番茄果实成熟天数统计和乙烯释放测定 |
4.2.8 番茄果实耐贮性分析 |
4.2.9 番茄果皮石蜡切片观察 |
4.2.10 细胞壁物质代谢分析 |
4.2.11 qRT-PCR分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 番茄SlFSR基因克隆 |
4.3.2 SlbHLH95超表达载体构建及遗传转化突变体rin子叶 |
4.3.3 SlFSR超表达不影响突变体rin果实成熟 |
4.3.4 超表达SlFSR降低突变体rin果实耐贮性 |
4.3.5 超表达SlFSR影响果实细胞壁代谢相关基因的表达 |
4.3.6 超表达SlFSR影响果实细胞壁代谢物质变化 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录A 缩略词表 |
附录B 表达载体构建图 |
附录C 番茄SlbHLH95基因及ATG上游启动子序列 |
附录D 番茄SlFSR基因及ATG上游启动子序列 |
附录E 番茄SAUR69基因ATG上游启动子序列 |
附录F 番茄CNR基因ATG上游启动子序列 |
附录G 本研究所用溶液列表 |
附录H 作者在攻读博士期间发表论文目录 |
附录I 学位论文数据集 |
致谢 |
(6)代谢工程改造大肠杆菌高产类胡萝卜素的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 萜类化合物的天然生物合成途径 |
1.2.1 异戊二烯单元的生物合成途径 |
1.2.2 萜类化合物生物合成的下游途径 |
1.3 萜类化合物合成的生物技术 |
1.3.1 天然宿主萜类化合物的生物合成 |
1.3.2 异源微生物合成萜类化合物 |
1.3.3 萜类化合物的无细胞体系合成 |
1.4 类胡萝卜素 |
1.4.1 类胡萝卜素的概述 |
1.4.2 β-胡萝卜素 |
1.4.3 虾青素 |
1.5 选题背景及研究内容 |
1.5.1 大肠杆菌中组合生物合成调控虾青素生产 |
1.5.2 大肠杆菌碳代谢扰动提高β-胡萝卜素的生产 |
第2章 虾青素操作子的构建和表征 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 菌株、质粒和引物 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验试剂 |
2.1.4 培养基 |
2.1.5 溶液 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 大肠杆菌的CaCl_2转化法感受态细胞的制备与转化 |
2.2.2 大肠杆菌电转化感受态的制备和电转化 |
2.2.3 大肠杆菌质粒DNA的提取 |
2.2.4 DNA片段的PCR扩增 |
2.2.5 琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.6 DNA片段的纯化和回收 |
2.2.7 DNA片段的切胶回收 |
2.2.8 DNA片段的酶切反应和连接反应 |
2.2.9 菌液PCR |
2.2.10 实时荧光定量PCR |
2.2.11 菌株的培养及摇瓶发酵 |
2.2.12 AX的定量检测 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 大肠杆菌生产AX初探 |
2.3.2 AX操纵子的优化再设计与构建 |
2.3.3 优化的AX操纵子发酵表征 |
2.3.4 优化的AX操纵子表达分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 β-胡萝卜素羟化酶与β-胡萝卜素酮化酶的融合 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 菌种、质粒和引物 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验试剂 |
3.1.4 培养基 |
3.1.5 溶液 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 重叠延伸PCR |
3.2.2 同源建模 |
3.2.3 菌株的碳源优化发酵 |
3.2.4 高效液相色谱检测 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 融合蛋白质的设计与构建 |
3.3.2 融合蛋白质中添加肽linker对AX生产的影响 |
3.3.3 菌株ZF237T/Crt Z_(As)-(GS)_1-W_(Bs)发酵碳源的优化 |
3.3.4 融合蛋白的同源建模 |
3.4 本章小结 |
第4章 中心碳代谢扰动与NADPH供应提高β-胡萝卜素生产 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 菌种、质粒和引物 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 实验试剂 |
4.1.4 培养基 |
4.1.5 溶液 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 大肠杆菌中I-Sce I介导的λ-red重组系统无痕敲除基因 |
4.2.2 大肠杆菌中的MAGE技术 |
4.2.3 大肠杆菌生理参数的测定 |
4.2.4 辅酶Ⅰ和II胞内含量检测 |
4.2.5 菌株ECW4/ p5C-nad K的高细胞密度发酵 |
4.2.6 定量测定 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 中心碳代谢途径的阻断对β-胡萝卜素生产的影响 |
4.3.2 PTS系统失活对β-胡萝卜素生产的影响 |
4.3.3 中心碳代谢扰动菌株的生理参数测定 |
4.3.4 菌株ECW1和ECW2 的还原力分析 |
4.3.5 增加NADPH的供应对β-胡萝卜素生产的影响 |
4.3.6 菌株ECW4/p5C-nad K的高细胞密度发酵 |
4.4 本章小结 |
第5章 菌株ECW1和ECW2 的转录组分析 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 菌种 |
5.1.2 实验仪器 |
5.1.3 实验试剂 |
5.1.4 培养基 |
5.1.5 溶液 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 菌株培养 |
5.2.2 转录组学 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 基因表达水平相关性分析 |
5.3.2 基因差异表达分析 |
5.3.3 菌株ECW1与ZF43ΔgdhA的比较转录组学分析 |
5.3.4 菌株ECW2转录组学分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 过表达葡萄糖运输蛋白对萜类化合物的影响 |
6.1 实验材料 |
6.1.1 菌种、质粒和引物 |
6.1.2 实验仪器 |
6.1.3 实验试剂 |
6.1.4 培养基 |
6.1.5 溶液 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 大肠杆菌基因组上过表达基因 |
6.2.2 β-胡萝卜素的生成 |
6.2.3 芳樟醇的生成 |
6.2.4 β-胡萝卜素和芳樟醇的测定 |
6.3 实验结果与分析 |
6.3.1 zwf的敲除对基因ptsG和 galP转录的影响 |
6.3.2 菌株ECW1中过表达ptsG、galP对 β-胡萝卜素生产的影响 |
6.3.3 在菌株ZF43ΔgdhA中过表达ptsG和 galP |
6.3.4 葡萄糖运输蛋白基因的过表达对芳樟醇合成的影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)生物合成番茄红素大肠杆菌发酵工艺和动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 萜类化合物 |
1.1.1 萜类化合物 |
1.1.2 生物法合成萜类化合物 |
1.1.3 萜类化合物生物合成法的优化 |
1.2 番茄红素 |
1.2.1 番茄红素 |
1.2.2 番茄红素的功能 |
1.2.3 番茄红素的合成途径 |
1.2.4 番茄红素的生物合成 |
1.2.5 大肠杆菌中番茄红素的合成 |
1.2.6 调控MEP和MVA途径 |
1.3 番茄红素生产的工艺方法优化 |
1.3.1 培养基的影响 |
1.3.2 诱导条件的影响 |
1.3.3 发酵过程参数监测控制 |
1.4 代谢工程 |
1.4.1 代谢网络 |
1.4.2 番茄红素的代谢工程 |
1.5 发酵过程的模型构建 |
1.5.1 底物消耗动力学模型 |
1.5.2 Herbert-pirt方程 |
1.5.3 Luedeking-Piret方程 |
1.6 蒎烯(Pinene) |
1.7 CRISPR/Cas9技术 |
1.8 研究意义和研究内容 |
第二章 产番茄红素大肠杆菌DH416发酵工艺优化 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 菌种与质粒 |
2.2.2 实验材料与仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 培养基优化 |
2.3.1 L-阿拉伯糖诱导剂浓度对发酵的影响 |
2.3.2 酵母粉浓度对发酵的影响 |
2.3.3 诱导温度对发酵的影响 |
2.3.4 碳源葡萄糖浓度对发酵的影响 |
2.3.5 5L发酵过程过程优化方法 |
2.3.6 分别添加甜菜碱和无机磷对发酵的影响 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 番茄红素标准曲线 |
2.4.2 诱导剂L-阿拉伯糖浓度对DH416试管发酵番茄红素的影响 |
2.4.3 氮源酵母粉浓度对发酵的影响 |
2.4.4 培养温度对番茄红素发酵的影响 |
2.4.5 碳源葡萄糖浓度对番茄红素发酵的影响 |
2.4.6 5L罐发酵条件的优化 |
2.4.7 补加无机磷和甜菜碱对发酵的影响 |
2.5 讨论 |
2.6 本章小结 |
第三章 DH416工程菌批发酵动力学模型 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验菌种 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 培养基的配制方法 |
3.3.2 5L生物反应器分批发酵 |
3.3.3 模型的构建 |
3.4 结果分析 |
3.4.1 5L反应器批发酵 |
3.4.2 发酵动力学模型 |
3.4.3 双底物限制动力学模型与实验值比较 |
3.5 小结 |
第四章 LpxM基因在DH416工程菌的功能 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验菌种 |
4.2.2 实验用质粒 |
4.2.3 引物序列 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 种子培养基的配制 |
4.3.2 发酵培养基 |
4.3.3 化学感受态细胞制备方法 |
4.3.4 热激转化法 |
4.3.5 分子生物学操作 |
4.3.6 琼脂糖凝胶电泳DNA胶回收 |
4.3.7 质粒抽提 |
4.3.8 lpxM基因的过表达 |
4.4 结果分析 |
4.4.1 低产菌DH411与高产菌DH416的比较 |
4.4.2 lpxM基因对DH416菌株的影响 |
4.5 小结 |
第五章 整合型产蒎烯工程菌的构建与发酵工艺 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与试剂 |
5.2.1 实验菌种和质粒 |
5.2.2 实验引物序列 |
5.2.3 实验材料与仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 培养基的配制 |
5.3.2 基因组替换方法 |
5.3.3 构建整合型产蒎烯工程菌 |
5.3.4 蒎烯的发酵生产 |
5.4 结果分析 |
5.4.1 整合蒎烯合成途径于8区 |
5.4.2 敲除整合番茄红素合成途径的23区 |
5.4.3 蒎烯标准曲线 |
5.4.4 蒎烯发酵结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的研究成果 |
(8)基于Nrf2通路研究番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素的抗氧化相互作用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 植物化学物的抗氧化活性及功能 |
1.2.1 类胡萝卜素 |
1.2.2 酚类化合物 |
1.2.3 其他植物化学物 |
1.3 植物化学物的相互作用 |
1.4 抗氧化系统机制的概述 |
1.4.1 通过直接清除自由基发挥抗氧化作用 |
1.4.2 通过激活体内固有的抗氧化系统发挥抗氧化作用 |
1.5 课题研究的来源、意义及主要内容 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究价值及意义 |
1.6 创新点 |
1.7 主要研究内容 |
第2章 番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素的体外抗氧化相互作用 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与设备 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 ABTS自由基清除能力测定 |
2.3.2 DPPH自由基清除能力测定 |
2.3.3 数据处理 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 四种植物化学物的ABTS自由基清除能力 |
2.4.2 ABTS法中四种植物化学物的抗氧化相互作用关系 |
2.4.3 四种植物化学物的DPPH自由基清除能力 |
2.4.4 DPPH法中四种植物化学物的抗氧化相互作用关系 |
2.4.5 等辐射分析法评价天然产物间抗氧化相互作用关系 |
2.5 讨论 |
2.5.1 等辐射分析法可以快速直观的判断植物化学物的抗氧化相互作用 |
2.5.2 两种物质以不同比例混合后抗氧化相互作用可能具有较大差异 |
2.5.3 DPPH法和ABTS法测定四种植物化学物结果存在差异 |
2.6 小结 |
第3章 番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素复配前后对H9C2细胞氧化损伤的保护作用 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料与设备 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 H9c2细胞的培养 |
3.3.2 植物化学物对细胞的毒性实验 |
3.3.3 CAA法测细胞抗氧化活性 |
3.3.4 细胞内ROS的测定 |
3.3.5 抗氧化酶的测定 |
3.3.6 数据处理 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 植物化学物对H9c2细胞的毒性实验 |
3.4.2 四种天然植物化学物单独作用H9c2细胞的抗氧化保护作用 |
3.4.3 联合指数法筛选显着抗氧化协同、拮抗组合 |
3.4.4 显着抗氧化协同、拮抗组合的ROS水平测定 |
3.4.5 显着抗氧化协同、拮抗组合的抗氧化酶活性的测定 |
3.5 讨论 |
3.5.1 高浓度的植物化学物可能在H9c2细胞产生促氧化作用 |
3.5.2 体外化学与细胞内抗氧化相互作用的差异 |
3.5.3 显着协同拮抗组在抗氧化酶活性水平上未达到预期相互作用效果 |
3.6 小结 |
第4章 基于NRF2通路研究抗氧化相互作用机制 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料与设备 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 H9c2细胞的培养 |
4.3.2 Western Blot检测Nrf2信号通路相关蛋白的表达 |
4.3.3 免疫荧光染色测定Nrf2进入细胞核 |
4.3.4 JC-1染色检测线粒体膜电位 |
4.3.5 数据分析 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 H_2O_2作用浓度对细胞Nrf2通路蛋白的影响 |
4.4.2 H_2O_2作用时间对细胞Nrf2通路蛋白的影响 |
4.4.3 飞燕草素作用时间对Nrf2通路蛋白的影响 |
4.4.4 四种天然植物化学物复配前后对GCLC、HO-1蛋白的影响 |
4.4.5 四种天然植物化学物复配前后Nrf2蛋白入核的影响 |
4.4.6 免疫荧光染色测定Nrf2进入细胞核 |
4.4.7 Nrf2抑制剂对显着协同拮抗组中Nrf2通路蛋白表达的影响 |
4.4.8 JC-1检测线粒体膜电位变化 |
4.5 讨论 |
4.5.1 Nrf2信号通路是调控细胞内氧化应激水平的核心通路 |
4.5.2 H_2O_2的对H9c2细胞的作用变化 |
4.5.3 四种植物化学物复配组合对H9c2细胞氧化损伤的保护机制 |
4.6 小结 |
第5章 番茄红素和叶黄素在H9C2细胞的降解和吸收 |
5.1 引言 |
5.2 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 番茄红素和叶黄素在DMEM培养基中的降解 |
5.3.2 番茄红素含量的测定 |
5.3.3 叶黄素含量的测定 |
5.3.4 H9c2细胞中类胡萝卜素的提取 |
5.3.5 数据分析 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 番茄红素在DMEM培养基中的降解 |
5.4.2 不同比例、不同浓度复配前后对番茄红素细胞吸收的影响 |
5.4.3 叶黄素在DMEM培养基中的降解 |
5.4.4 不同比例、不同浓度复配前后对叶黄素细胞吸收的影响 |
5.5 讨论 |
5.5.1 植物化学物的吸收和代谢机制 |
5.5.2 植物化学物的吸收与抗氧化相互作用的关系 |
5.5.3 类胡萝卜素在DMEM培养基中的稳定性与细胞吸收的关系 |
5.6 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素体外抗氧化相互作用 |
6.1.2 番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素复配前后对H9c2细胞氧化损伤的保护作用 |
6.1.3 基于Nrf2通路研究四种植物化学物相互作用的机理 |
6.1.4 番茄红素和叶黄素在H9c2细胞的降解和吸收 |
6.2 进一步工作方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)番茄红素抑制纳米二氧化钛诱导的雄性生殖毒性及机制探讨(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词说明 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
2.3 统计方法 |
2.4 技术路线 |
3 结果 |
3.1 Nano-TiO_2表征 |
3.2 Nano-TiO_2和番茄红素对小鼠附睾精液品质及睾丸组织的影响 |
3.3 Nano-TiO_2和番茄红素对小鼠睾丸组织氧化-还原水平的影响 |
3.4 Nano-TiO_2和番茄红素对小鼠睾丸组织基因表达的影响 |
4 讨论 |
4.1 Nano-TiO_2表征对其毒性作用的影响 |
4.2 番茄红素改善Nano-TiO_2诱导的小鼠精液品质下降以及睾丸组织损伤 |
4.3 番茄红素减轻Nano-TiO_2诱导的小鼠睾丸组织氧化损伤 |
4.4 番茄红素改变Nano-TiO_2诱导的小鼠睾丸组织基因表达 |
结论 |
局限性及展望 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(10)低共熔溶剂微萃取用于色素检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 天然色素与合成色素的概述及监管现状 |
1.2.1 天然色素 |
1.2.2 合成色素 |
1.3 色素检测技术的概述 |
1.4 样品前处理的概述 |
1.5 萃取溶剂 |
1.5.1 新型溶剂 |
1.5.2 低共熔溶剂简介 |
1.6 课题研究意义和内容 |
第二章 低共熔溶剂-高效液相色谱法测定孔雀石绿与结晶紫的含量 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.3 结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 低共熔溶剂乳化液液微萃取-光度法测定水及饮料中罗丹明B |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 酸碱诱导低共熔溶剂-高效液相色谱法提取番茄红素和β-胡萝卜素 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士期间科研成果 |
四、番茄红素的化学及其生物学性质(论文参考文献)
- [1]日常膳食中四种水果/蔬菜提取物及其中四种主要的植物化学物相互作用规律及机制的探讨[D]. 潘瑶. 南昌大学, 2021
- [2]西瓜果实代谢组的生化及遗传基础研究[D]. 袁平丽. 华中农业大学, 2021
- [3]红酵母红素对急性肝损伤的干预及作用机制研究[D]. 李佳益. 江南大学, 2021(01)
- [4]脐橙果皮色泽变异及番茄红素β-环化酶的调控研究[D]. 朱凯杰. 华中农业大学, 2020
- [5]番茄果实成熟特异转录因子SlbHLH95和SlFSR的功能研究[D]. 张林成. 重庆大学, 2020(02)
- [6]代谢工程改造大肠杆菌高产类胡萝卜素的研究[D]. 吴元庆. 天津大学, 2020(01)
- [7]生物合成番茄红素大肠杆菌发酵工艺和动力学研究[D]. 张宁. 华东理工大学, 2020(08)
- [8]基于Nrf2通路研究番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素的抗氧化相互作用[D]. 陈百莹. 南昌大学, 2020(01)
- [9]番茄红素抑制纳米二氧化钛诱导的雄性生殖毒性及机制探讨[D]. 安红梅. 石河子大学, 2020(08)
- [10]低共熔溶剂微萃取用于色素检测技术研究[D]. 李艳艳. 昆明理工大学, 2020(04)