柚果实生长发育过程中类胡萝卜素的分离及其积累研究

摘要

‘琯溪蜜柚’原产福建省漳州市平和县琯溪河畔，是福建省平和县主要的农业经济支柱之一，也是我国蜜柚优良品种之一。‘红肉蜜柚’、‘红绵蜜柚’和‘三红蜜柚’均是琯溪蜜柚的红色突变品种，它们的外观和食用品质差异较大。本研究以琯溪蜜柚的平行突变系红肉蜜柚、红绵蜜柚和三红蜜柚为研究材料，利用高效液相色谱技术，对不同品种、不同组织和不同生长期蜜柚果实的主要类胡萝卜素进行了分析，为探讨蜜柚果实类胡萝卜素的积累机理提供理论依据。主要研究结果如下：
　　1.蜜柚果实类胡萝卜素的高效液相检测体系建立。采用色谱柱 Luna5μ C18（2），以乙腈:甲醇:二氯甲烷=70:15:15为流动相进行等度洗脱，柱温35℃，检测波长450nm，流速1.0mL/min，进样量10μL，时间35min。该方法可以使蜜柚果实中不同组织中的类胡萝卜素得到较好的分离，可以进行定性和定量分析。
　　2.蜜柚果实类胡萝卜素的分离鉴定。红肉蜜柚外果皮主要的类胡萝卜素为叶黄素、玉米黄质、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素；红绵蜜柚和三红蜜柚外果皮主要含有叶黄素、玉米黄质、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和番茄红素；蜜柚其它的红色组织主要含有的类胡萝卜素为番茄红素和β-胡萝卜素。
　　3.蜜柚果实不同组织部位、不同生长期类胡萝卜素化合物的测定结果显示，蜜柚果实外果皮类胡萝卜素的积累机制与海绵层、囊衣和汁胞有所不同。红肉蜜柚和三红蜜柚外果皮类胡萝卜素的积累，随着果实的发育先升高（花后110天时达到最高）后降低，而蜜柚其它组织中类胡萝卜素的积累大致呈现随果实的发育逐渐积累，在花后159天或169天达到最高，在成熟期略有下降。在处理样品时观察到，红绵蜜柚汁胞只有与囊衣连接的囊基柄端出现红色现象；三个蜜柚品种的囊衣靠近中心柱的部分和汁胞靠近囊基柄端的部分红色比较深；这些现象表明蜜柚汁胞中的类胡萝卜素可能是通过囊衣运进汁胞中。
　　4.蜜柚叶片、枝条、果蒂类胡萝卜素化合物的测定结果显示，在叶片中检测不到番茄红素，而在枝条和果蒂中均可以检测到番茄红素的存在（除红肉蜜柚枝条韧皮部），这些结果都暗示着蜜柚果实中的类胡萝卜素可能是在果实外部合成运输进果实中。
　　5.克隆了琯溪蜜柚、红肉蜜柚、红绵蜜柚和三红蜜柚的 OR基因的开放阅读框，四个品种开放阅读框长度均为936bp，编码311个氨基酸。为进一步从分子水平研究蜜柚果实类胡萝卜素积累机制提供理论基础。

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第一章 前言

1 柑橘红肉突变体类胡萝卜素的研究现状

2 类胡萝卜素的研究现状

3 类胡萝卜素的提取方法

4 HPLC在类胡萝卜素分析的应用

5 研究的内容和目的

第二章 柚果实类胡萝卜素化合物HPLC方法的建立

1 材料与方法

2 结果与讨论

3 小结

第三章 柚果实类胡萝卜素分离与种类含量分析

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第四章 柚果实发育过程中主要色素含量的动态变化

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第五章 柚果树叶片、枝条、果蒂类胡萝卜素检测

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第六章 蜜柚汁胞OR基因的克隆与分析

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

4 结论与展望

参考文献

致谢