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外源蔗糖对紫背天葵采后品质及叶绿体的影响

中国农业科学 2022年第8期55卷 1642-1656页

作者：谢意通张飞石洁冯莉姜丽南京农业大学食品科技学院

【背景】紫背天葵采后生理代谢活跃，加上对低温敏感，采后往往贮藏于略低于室温的黑暗环境中，但紫背天葵长期黑暗贮藏，会出现采后糖饥饿，影响紫背天葵的品质。黑暗贮藏也会抑制光合过程，导致光合同化产物减少，加剧采后糖饥饿，而... 详细信息

【背景】紫背天葵采后生理代谢活跃，加上对低温敏感，采后往往贮藏于略低于室温的黑暗环境中，但紫背天葵长期黑暗贮藏，会出现采后糖饥饿，影响紫背天葵的品质。黑暗贮藏也会抑制光合过程，导致光合同化产物减少，加剧采后糖饥饿，而蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。【目的】研究采后外源蔗糖处理对紫背天葵采后品质、蔗糖代谢及叶绿体的影响，探讨蔗糖处理延缓采后衰老的相关机制。【方法】在筛选出最佳蔗糖处理浓度的基础上，检测紫背天葵贮藏期间淀粉、可溶性糖、还原糖、可溶性蛋白和叶绿素含量，研究蔗糖处理对紫背天葵采后品质的影响；检测贮藏期间蔗糖、果糖、葡萄糖含量和蔗糖代谢相关酶活性如淀粉酶（Amylase）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖酸性水解酶（AI）、蔗糖合成酶（SS-S）和蔗糖分解酶（SS-C），研究蔗糖处理对紫背天葵蔗糖代谢的影响；利用透射电子显微镜观测叶绿体超微结构在贮藏期间的变化，检测贮藏期间叶绿体脂氧合酶（LOX）活性、丙二醛含量（MDA）、最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（QY），研究蔗糖处理对叶绿体生理和功能的影响。在生化水平和亚细胞水平上探究采后蔗糖处理对紫背天葵的影响。【结果】前期的蔗糖浓度筛选发现，12%的蔗糖保鲜效果最佳，尤其在贮藏后期，12%蔗糖处理组与对照组相比，呼吸强度降低39%、失重率降低7.8%、腐烂率降低15.87%。进一步研究发现，在贮藏后期，处理组与对照组相比，蔗糖含量比为1.82、淀粉含量比为1.10、可溶性糖含量比为1.11、可溶性蛋白含量比为2.20和叶绿素含量比为1.23，蔗糖处理显著延缓了糖类物质和含氮物质的降解。蔗糖处理显著抑制SPS、AI和Amylase活性的上升，说明蔗糖处理抑制了紫背天葵的蔗糖代谢，从而减少了蔗糖和淀粉的分解。后期对紫背天葵叶绿体生理功能研究发现，贮藏结束时，处理组与对照组相比，有效维持了叶绿体结构完整性、叶绿体脂氧合酶活性降低53.13%、叶绿体丙二醛含量降低33.33%、最大和实际光化学效率分别是对照组的1.35倍和1.97倍，说明蔗糖处理显著延缓叶绿体衰老。进一步分析发现，紫背天葵叶绿体功能与淀粉和可溶性糖含量显著正相关，表明糖饥饿引起的碳源匮乏会影响叶绿体功能。【结论】蔗糖处理通过降低紫背天葵采后呼吸强度、失重率和腐烂率、调控蔗糖代谢、降低叶绿体膜脂氧化程度和维持叶绿体结构完整，抑制了紫背天葵采后品质劣变，从而延缓了紫背天葵衰老。

关键词：蔗糖代谢叶绿体糖饥饿紫背天葵保鲜

紫背天葵及其近缘种白子菜花青素合成相关基因分析

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福建农业学报 2019年第5期34卷 516-524页

作者：张少平邱珊莲张帅洪佳敏林宝妹郑开斌福建省农业科学院亚热带农业研究所

【目的】获取紫背天葵花青素合成代谢核心酶系列信息,为进一步从事紫背天葵或其他特色植物中花青素合成代谢相关基础研究提供依据。【方法】以紫背天葵为材料,以其近缘种白子菜为对照,进行转录组测序分析。【结果】在获取的80798条单基... 详细信息

【目的】获取紫背天葵花青素合成代谢核心酶系列信息,为进一步从事紫背天葵或其他特色植物中花青素合成代谢相关基础研究提供依据。【方法】以紫背天葵为材料,以其近缘种白子菜为对照,进行转录组测序分析。【结果】在获取的80798条单基因簇中,通过8个数据库比对分析,共有43369条注释到相关信息。这些单基因簇在NR及Swiss-Prot这2个数据库中注释到花青素合成代谢相关系列酶为104个,具体包括10个查尔酮合成酶、5个查尔酮异构酶、36个黄烷酮3-羟化酶、19个二氢黄酮醇4-还原酶、9个花青素合成酶和25个类黄酮3-O-糖基转移酶。通过FPKM均值统计分析可知,这6大家族酶在该两种野菜中表达量差异明显的分别有1、1、3、4、2、4个。在这15个差异表达明显基因中,上调基因7个、下调基因8个。【结论】获取的紫背天葵及其近缘种白子菜中的104个相关酶系列信息中,有15个与紫背天葵花青素合成代谢密切相关。

关键词：紫背天葵白子菜转录组测序花青素合成代谢酶

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紫背天葵高通量转录组测序分析

园艺学报 2016年第5期43卷 935-946页

作者：张少平洪建基邱珊莲郑云云张帅吴松海何炎森郑开斌郑加协福建省农业科学院亚热带农业研究所福建漳州363005 福建省农业科学院作物研究所福州350013

为探讨紫背天葵(Gynura bicolor)花青素等物质合成的遗传基础,采用高通量测序技术(Illumina HiSeq 2500)对其嫩叶进行转录组测序,共获得21 387 624个序列读取片段(reads),将测序数据进行序列组装后,获得33 314个单基因簇(Unigene),其中... 详细信息

为探讨紫背天葵(Gynura bicolor)花青素等物质合成的遗传基础,采用高通量测序技术(Illumina HiSeq 2500)对其嫩叶进行转录组测序,共获得21 387 624个序列读取片段(reads),将测序数据进行序列组装后,获得33 314个单基因簇(Unigene),其中超过1 kb的7 792个Unigene中共检测到2 387个SSR位点。对所得Unigene进行不同数据库注释,22 048和14 417个Unigene分别在Nr和Swiss Prot数据库有同源比对信息,并发现有29个Unigene与花青素合成相关;Pfam功能注释到13 909个Unigene分为5 198类相关蛋白功能区域,有12个Unigene涉及到花青素合成;GO注释到11 613个Unigene分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类51个功能组,有24个Unigene与花青素合成有关;COG注释到的6 589个Unigene功能系统分为24类,而KOG注释到的13 498个Unigene功能系统分为25类;以KEGG数据库为参考,将4 466个Unigene定位到108个代谢途径分支,其中有47个Unigene与类黄酮生物合成相关。

关键词：紫背天葵转录组测序基因分析功能注释

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紫背天葵遗传多样性的ISSR分析（英文）

西南农业学报 2017年第10期30卷 2224-2229页

作者：赵博毛世忠李景剑黄仕训钟树华中国科学院广西植物研究所广西桂林541006 中国中医科学院中药研究所北京100700

【目的】对野生紫背天葵资源的遗传多样性研究可为其育种、利用和保护提供参考依据。【方法】应用ISSR分子标记技术对广东肇庆鼎湖山、广西桂林大野神境、青狮潭3个紫背天葵野生居群的遗传多样性进行分析。采用POPGEN32进行数据分析,UP... 详细信息

【目的】对野生紫背天葵资源的遗传多样性研究可为其育种、利用和保护提供参考依据。【方法】应用ISSR分子标记技术对广东肇庆鼎湖山、广西桂林大野神境、青狮潭3个紫背天葵野生居群的遗传多样性进行分析。采用POPGEN32进行数据分析,UPGMA绘制聚类图。【结果】12条ISSR引物共检测到112个清晰的扩增位点,多态性位点102个,多态位点百分率为91.07%;Nei's基因多样性指数(He)为0.3383,Shannon多样性指数(I)为0.5011,基因分化系数(Gst)为0.1507。居群间的遗传相似系数为0.8949~0.9162,平均为0.9026。聚类分析可知,各居群个体的聚类与其地理位置一致。【结论】紫背天葵具有较高的遗传多样性,但居群间的遗传分化水平较低,建议可将各种群后代种子或幼苗相互交叉移栽,以提高群体间的基因交流,增加遗传多样性水平。

关键词：紫背天葵 ISSR分子检测遗传多样性

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紫背天葵MBW相关调控因子转录组测序分析

热带亚热带植物学报 2018年第2期26卷 125-132页

作者：张少平赖正锋练冬梅姚运法李和平洪建基郑开斌邱珊莲福建省农业科学院亚热带农业研究所福建漳州363005 福建省农业科学院作物研究所福州350013

为获取紫背天葵(Cynura bicolor)花青素合成相关转录调控因子MBW家族基因,采用二代高通量测序技术进行全转录功能基因组测序后组装,再通过Pfam、Swiss Prot和Nr数据库搜索,共获得138个MBW相关Unigene,分别有42个MYB、67个b HLH、15个b H... 详细信息

为获取紫背天葵(Cynura bicolor)花青素合成相关转录调控因子MBW家族基因,采用二代高通量测序技术进行全转录功能基因组测序后组装,再通过Pfam、Swiss Prot和Nr数据库搜索,共获得138个MBW相关Unigene,分别有42个MYB、67个b HLH、15个b HLH-MYB和14个WD40,其中目前已报道与花青素合成代谢相关的MYB、b HLH、b HLH-MYB和WD40分别为11、33、6和3个。这为进一步研究紫背天葵花青素合成的调控机理和相关基因克隆等奠定基础。

关键词：紫背天葵 MBW 转录组测序调控因子花青素

紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)叶片形态和生理生态特征对不同光强的响应

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生态环境学报 2015年第6期24卷 957-964页

作者：汪越刘楠任海邵玲陈雄伟陈刚王俊中国科学院华南植物园广东广州510650 中国科学院大学北京100049 肇庆学院生命科学学院广东肇庆526061

紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)是我国特有的珍稀濒危药用植物。以紫背天葵组培球茎为材料,通过遮阴网设置3种光照强度,分析紫背天葵叶片形态、生理、营养元素及次生代谢产物含量对光照的响应特征,以期为其人工栽培提供理论指... 详细信息

紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)是我国特有的珍稀濒危药用植物。以紫背天葵组培球茎为材料,通过遮阴网设置3种光照强度,分析紫背天葵叶片形态、生理、营养元素及次生代谢产物含量对光照的响应特征,以期为其人工栽培提供理论指导。结果表明,紫背天葵的比叶面积和表观量子效率随光照强度的增大而降低,而上表皮厚度随光照强度的增大而增加。尽管高光照(80%自然光照)处理下的紫背天葵叶片具有更高的最大光合速率、光补偿点、光饱和点、瞬时水分及光能利用效率,但对照(50%自然光照)下的紫背天葵叶片具有更丰富的总花青素含量(0.4μmol·g-1)。与对照相比,低光照下(20%自然光照)的紫背天葵叶片最大光和速率、暗呼吸速率、光补偿点、光饱和点及瞬时水分利用效率显著降低,且总花青素含量无显著差异。上述结果表明,紫背天葵可通过调节自身形态生理特征来适应较高或较低的光照条件,对不同的光环境有较好的适应能力。但从叶片药用成分保持的角度来看,紫背天葵在接近原生境光照条件的50%自然光照下具有更佳的光合作用和花青素合成能力,可作为其人工栽培的参考光照条件。

关键词：紫背天葵光照形态解剖光合生理次生代谢产物

光质对紫背天葵生长、次生代谢和抗氧化胁迫的影响

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应用生态学报 2016年第11期27卷 3577-3584页

作者：巩彪靳志勇刘娜刘世琦王秀峰艾希珍魏珉史庆华山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮海地区园艺作物生物学与种质创新重点实验室山东泰安271018

以紫背天葵为供试材料,采用LED灯精量调控光质和光强,研究相同光照强度(350±5μmol·m^(-2)·s^(-1))下,白光(W)、红光(R)、蓝光(B)、黄光(Y)、红蓝混合光(RB)、红蓝黄混合光(RBY)对紫背天葵生长、次生代谢和氧化胁迫抗性的影响.结果表... 详细信息

以紫背天葵为供试材料,采用LED灯精量调控光质和光强,研究相同光照强度(350±5μmol·m^(-2)·s^(-1))下,白光(W)、红光(R)、蓝光(B)、黄光(Y)、红蓝混合光(RB)、红蓝黄混合光(RBY)对紫背天葵生长、次生代谢和氧化胁迫抗性的影响.结果表明:与白光(W)相比,红光(R)能够显著促进紫背天葵植株的生长以及干物质和可溶性糖含量的积累;而蓝光(B)则抑制紫背天葵的生长;叶绿素含量在有色光处理下均显著降低;虽然红蓝黄混合光(RBY)未能显著提升紫背天葵的干物质含量,但总酚、类黄酮和花青素含量显著提升,这些还原态物质的积累有利于提高紫背天葵的抗氧化能力,在增强自身抗逆性的同时提升营养价值.本研究为光质调控紫背天葵的多样化生产提供了理论依据.

关键词：紫背天葵光质生长次生代谢物胁迫处理

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紫背天葵的研究进展及其在航天食品上的应用

食品工业 2019年第4期40卷 260-262页

作者：张文展刘定荣马金莲邱小林卢利方南昌理工学院新能源与环境工程学院南昌330044 海南科技职业学院海口570100

紫背天葵是井冈山地区著名的野菜,是秋海棠科的多年生无茎草本植物。其根茎中含有一般蔬菜所缺乏的维生素K、酶及钙元素等,营养价值较高。该文重点介绍了紫背天葵在资源与培育、营养成分与微量元素、营养保健、抗辐射与抗病毒等方面的... 详细信息

紫背天葵是井冈山地区著名的野菜,是秋海棠科的多年生无茎草本植物。其根茎中含有一般蔬菜所缺乏的维生素K、酶及钙元素等,营养价值较高。该文重点介绍了紫背天葵在资源与培育、营养成分与微量元素、营养保健、抗辐射与抗病毒等方面的研究进展;希望为紫背天葵的进一步研究提供依据,为其在航天食品上的开发利用提供理论参考。

关键词：紫背天葵研究进展维生素K 航天食品

紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)回归植株存活及叶片生物学特性研究

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生态科学 2017年第2期36卷 32-41页

作者：汪越易慧琳邵玲陈雄伟陈刚王俊刘楠王少平任海华南植物园广州510650 仲恺农业工程学院广州510225 肇庆学院生命科学学院广东肇庆526061

紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)是中国特有的珍稀濒危植物,采用原位和异位土壤、异地和增强回归处理,研究了紫背天葵回归的存活情况及其叶片的生态生物学特性。结果表明:增强回归因受啮齿类哺乳动物的取食而失败;异地回归取得成... 详细信息

紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)是中国特有的珍稀濒危植物,采用原位和异位土壤、异地和增强回归处理,研究了紫背天葵回归的存活情况及其叶片的生态生物学特性。结果表明:增强回归因受啮齿类哺乳动物的取食而失败;异地回归取得成功,异位土壤和原位土壤上回归植株的成活率分别为46.7%和83.3%。原位和异位土壤这两种异地回归植株与野生植株相比,在叶片的形态、解剖及生理特征上都表现出一定的差异性,其光适应能力减弱、抗寒旱能力降低、光合能力降低、光合产物积累减少;异位土壤回归的植株比原位土壤回归的植株相比更差。异地回归紫背天葵叶片花青素含量较低,仅为野生植株含量(2.33μmol·g^(–1))的16.95%。异地回归植株所表现出的上述特征可能受回归点与原生境不同微生境(气候和土壤)的影响,也可能是与组培球茎与野生球茎在表现遗传学上有所差异有关。在开展紫背天葵野外回归实践时,要充分考虑回归地点的微生境、捕食者和病菌对紫背天葵存活的影响、以及药用有效成分的含量。

关键词：紫背天葵异地回归增强回归叶片特性鼎湖山