一氧化氮參與氯化血紅素誘導(dǎo)的蘿卜芽苗菜下胚軸花青苷積累.pdf

1、近年來的研究表明，氯化血紅素(Hemin)作為血紅素加氧酶-1(HO-1)的誘導(dǎo)劑，通過提高植物中HO-1的表達(dá)和蛋白含量可以促進(jìn)黃瓜和番茄幼苗不定根的分化、側(cè)根的形成，可以提高植物抵御非生物脅迫的能力，一氧化氮(NO)作為一種氣體信號(hào)分子在這些過程中與HO-1會(huì)有相互作用。此外，從動(dòng)物血液中提取加工而來的Hemin是較好的補(bǔ)鐵劑，廣泛應(yīng)用于食品加工和醫(yī)療領(lǐng)域，但有關(guān)Hemin作為一種安全無毒的外源添加物提高芽苗菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究還較少。

2、蘿卜芽苗菜因富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)深受歡迎，花青苷便是其中一種有還原性作用的次級(jí)代謝物，對(duì)人體健康有益，在植物遭遇UV脅迫、鹽脅迫等非生物脅迫時(shí)也會(huì)大量積累，提高植物的脅迫適應(yīng)性。本文以‘楊花蘿卜’為試驗(yàn)材料，通過外源添加Hemin提高HO-1的表達(dá)量和蛋白含量，探究HO-1對(duì)蘿卜芽苗菜下胚軸花青苷積累的影響，及NO在此過程中的作用。本文主要研究結(jié)果如下:
　　1、與對(duì)照添加去離子水培養(yǎng)‘楊花蘿卜’相比，添加10μmol·L-1 Hem

3、in的可顯著提高芽苗下胚軸花青苷含量和血紅素加氧酶-1的蛋白含量及HO-1表達(dá)量。通過添加血紅素加氧酶-1的催化產(chǎn)物(BR、Fe2+、CORM3)和抑制劑（ZnPP）進(jìn)一步探究氯化血紅素對(duì)花青苷積累的促進(jìn)作用是否通過血紅素加氧酶-1。經(jīng)過篩選得到這些物質(zhì)的最適使用濃度分別為10μmol·L-1 BR、10μmol·L-1 CORM3、10μmol·L-1 Fe2+、100μmol·L-1 ZnPP，檢測(cè)不同處理下花青苷含量，結(jié)果表明He

4、min處理下花青苷含量顯著高于對(duì)照，該現(xiàn)象被血紅素加氧酶-1的抑制劑ZnPP顯著抑制，BR、Fe2+、CORM3處理下花青苷含量也低于對(duì)照。檢測(cè)花青苷合成過程關(guān)鍵酶活性和相關(guān)基因表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，Hemin可以顯著提高PAL、CHI酶活性以及結(jié)構(gòu)基因PAL、CHI、CHS、DFR、ANS、F3H和調(diào)控基因PAP1、PAP2的表達(dá)量，ZnPP顯著抑制酶活性和基因表達(dá)。因此說明，外源添加Hemin可以通過提高蘿卜芽苗菜下胚軸中HO-1含量，進(jìn)而提

5、高花青苷合成過程中關(guān)鍵酶活性、結(jié)構(gòu)基因和調(diào)控基因的表達(dá)，促進(jìn)花青苷積累。
　　2、探究NO是否在Hemin誘導(dǎo)的‘楊花蘿卜’芽苗菜下胚軸花青苷積累過程中發(fā)揮作用。結(jié)果表明，200μmol·L-1 SNP處理下芽苗下胚軸花青苷含量顯著高于對(duì)照，而200μmol·L-1PTIO顯著抑制花青苷積累，說明提高NO含量可以促進(jìn)花青苷積累。進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)Hemin對(duì)花青苷積累的誘導(dǎo)作用在Hemin+PTIO處理下被逆轉(zhuǎn)，而ZnPP+SNP處理

6、下花青苷含量高于ZnPP單獨(dú)處理，同時(shí)檢測(cè)不同處理下花青苷合成過程8個(gè)結(jié)構(gòu)基因PAL、 CHI、CHS、DFR、ANS、F3H、UF3GT、LDOX和兩個(gè)調(diào)控基因PAP1、PAP2的表達(dá)量，結(jié)果表明PAL、CHS、F3H、ANS、UF3GT和PAP1表達(dá)量的變化與不同處理下花青苷含量變化相一致。檢測(cè)不同處理下芽苗下胚軸NO含量變化，發(fā)現(xiàn)與花青苷變化相一致，同時(shí)檢測(cè)催化NO生成的NR和NOS酶活性及基因表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)NR酶與‘楊花蘿卜’NO