薹菜品質(zhì)分析及種質(zhì)資源的親緣關(guān)系研究.pdf

1、以十字花科蔬菜中的薹菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino var.tai-tsai Hort)為試材，以硫代葡萄糖苷為核心，對(duì)硫代葡萄糖苷的合成底物氨基酸、降解產(chǎn)物揮發(fā)性的芳香物質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，進(jìn)一步明確了影響硫代葡萄糖苷和芳香物質(zhì)合成和降解的因素，同時(shí)針對(duì)氨基酸合成硫代葡萄糖苷過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)行了克隆和表達(dá)。利用RAPD、ISSR標(biāo)記技術(shù)對(duì)搜集的薹菜資源進(jìn)行了歸類整理。具體的研

2、究結(jié)果如下：
　　 1.薹菜的營(yíng)養(yǎng)成分評(píng)價(jià)
　　 通過(guò)對(duì)4個(gè)薹菜品種氨基酸組成、含量的分析，明確了薹菜氨基酸的種類和組成特點(diǎn)：谷氨酸含量最高，半胱氨酸含量最低；氨基酸構(gòu)成以脂肪族氨基酸為主，芳香族氨基酸和吲哚族氨基酸比例相對(duì)較低；根據(jù)WHO/FAO提出的標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充蛋氨酸+半胱氨酸組合的含量，則可提高薹菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。通過(guò)對(duì)白菜類蔬菜8個(gè)品種的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較，可以看出薹菜的各種氨基酸含量總體趨勢(shì)是高于小白菜和大白菜，而可溶

3、性蛋白和Vc含量介于小白菜和大白菜之間，可溶性糖含量最低。為進(jìn)一步開(kāi)展薹菜品質(zhì)研究和種質(zhì)利用提供依據(jù)。
　　 2.薹菜中的硫代葡萄糖苷的鑒定與含量分析
　　 采用HPLC的方法，以‘京研薹菜’、‘南京小葉薹菜’、‘花葉薹菜’和‘小葉薹菜’4個(gè)品種為試材，在相同的栽培管理?xiàng)l件下對(duì)不同品種、不同食用部位（葉片、葉柄）以及不同的生長(zhǎng)季節(jié)（春季和秋季）薹菜中的硫苷含量和成分進(jìn)行了研究。4個(gè)品種中均含有8種硫苷成分，分別為2-羥基

4、-3-丁烯基硫苷、3-丁烯基硫苷、4-羥基-3-吲哚基甲基硫苷、4-戊烯基硫苷、2-苯基乙基硫苷、吲哚-3-甲基硫苷、1-甲氧基-3-吲哚基甲基硫苷和4-甲氧基吲哚-3-甲基硫苷。各品種葉片中的硫苷含量顯著高于葉柄；秋季栽培薹菜的硫苷含量高于春季；品種之間所含硫苷成分雖然相同，但含量差異較大。
　　 3.薹菜的風(fēng)昧物質(zhì)分析
　　 利用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)研究品種、栽培季節(jié)對(duì)薹菜風(fēng)味物質(zhì)成分的影響，為

5、十字花科蔬菜風(fēng)味物質(zhì)的進(jìn)一步研究提供依據(jù)。試驗(yàn)中對(duì)春、秋兩個(gè)季節(jié)栽培的3個(gè)薹菜品種風(fēng)味物質(zhì)成分進(jìn)行分析。共檢測(cè)鑒定出了腈類、酯類、醛類、酮類、醇類等11類化合物。不同品種之間風(fēng)味物質(zhì)差別較大；秋季栽培薹菜的風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量高于春季。其中(E)-2-丁烯酸二乙酯、1-丁烯基-4-異硫氰酸酯、2,4-已二烯-1-醇、3-己烯-1-醇、(E,E)-2.4-己二烯醛、2-己烯醛、3-戊烯腈、苯丙腈和2-苯乙基異硫氰酸是薹菜中的含量較高的物質(zhì)。品種、

6、栽培季節(jié)均對(duì)薹菜的風(fēng)味物質(zhì)成分有影響。
　　 4.薹菜的CYP79B5基因的克隆和原核表達(dá)
　　 以薹菜品種‘京研薹菜’葉片cDNA為模板，采用RT-PCR技術(shù)，獲得了編碼薹菜CYP79B5基因全序列1847bp，包含有1620bp的開(kāi)放閱讀框，編碼540個(gè)氨基酸。以薹菜基因組DNA為模板，獲得了2112bp的目的片段。經(jīng)比對(duì)發(fā)現(xiàn)其氨基酸序列與油菜、白芥、擬南芥等編碼的氨基酸序列具有較高同源性，特別是與油菜CYP79B5

7、基因編碼的氨基酸序列同源性達(dá)到了100％,初步證明它是CYP79B5基因的序列全長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)所推導(dǎo)的氨基酸序列具有明顯的CYP蛋白信號(hào)域，且可以在SWiSS-MODEL數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索到與之相近的三維結(jié)構(gòu)。擴(kuò)增CYP79B5完整的編碼區(qū)序列，構(gòu)建pET-24a(+)重組質(zhì)粒，轉(zhuǎn)化大腸桿菌Rosetta(DE3),IPTG誘導(dǎo)融合蛋白高效表達(dá)，SDS-PAGE電泳檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在64.1kD處有一條蛋白質(zhì)特異條帶，與預(yù)期的目的產(chǎn)物蛋

8、白帶大小一致。
　　 5.薹菜種質(zhì)資源的RAPD分析
　　 利用RAPD標(biāo)記對(duì)29份薹菜資源進(jìn)行了DNA多態(tài)性分析。首先對(duì)薹菜RAPD標(biāo)記的反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，篩選出了適合薹菜RAPD反應(yīng)的最優(yōu)條件。并從273條引物中篩選的33個(gè)RAPD引物共擴(kuò)增出了336條清晰的譜帶，其中293條顯示多態(tài)性，平均每個(gè)引物擴(kuò)增出10.2條多態(tài)性譜帶，多態(tài)性比率為87.2％，說(shuō)明薹菜的遺傳多樣性豐富。利用RAPD標(biāo)記構(gòu)建了29份薹菜資源的

9、聚類樹(shù)狀圖，距離系數(shù)為0.63～0.79，說(shuō)明薹菜品種間的差異較小。通過(guò)RAPD分子標(biāo)記技術(shù)明確了現(xiàn)有薹菜種質(zhì)資源的親緣關(guān)系，為薹菜的種質(zhì)資源保護(hù)和利用奠定了基礎(chǔ)。
　　 6.薹菜種質(zhì)資源的ISSR分析
　　 利用ISSR標(biāo)記對(duì)29份薹菜資源進(jìn)行了DNA多態(tài)性分析。首先對(duì)薹菜ISSR標(biāo)記的反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了最佳的反應(yīng)條件，并從100條引物中篩選出的46條ISSR引物擴(kuò)增出了522條清晰的譜帶，其中414條顯示多態(tài)