紫薯C4H基因序列多样性分析

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摘要紫薯富含的花青素属于多酚类黄酮化合物，具有清除自由基、抗氧化、降低血糖等作用，而肉桂酸-4-羟基化酶（C4H）是在花青素生物合成的苯丙烷代谢途径中起重要作用的酶，其在细胞中的含量会影响黄酮类物质的合成，进而影响花青素的含量。通过对两个紫薯品种NT1和NT7的C4H基因部分序列进行测序分析，并与cDNA序列进行比对，找出碱基突变的位点。结果显示：1、NT1存在11个位点单碱基突变，NT7有10个单碱基突变位点，两个品系各有5个突变位点对应的密码子编码的氨基酸发生改变。2、NT1发生基因突变位点的突变率比NT7低。通过进行序列多样性分析，了解紫薯C4H基因的结构特点，为分子标记辅助育种提供理论基础。50708

毕业论文关键词：紫薯花青素 C4H基因克隆序列多样性

Purple potato C4H gene sequence persity analysis

Abstract

Purple potatoes are rich in the anthocyanins belong to the polyphenol compounds, has the scavenging free radicals,anti-oxidation,fall blood sugar,and so on, and cinnamon acid - 4 - hydroxylation enzyme (C4H) is in anthocyanin biosynthesis of benzene propane metabolic pathways play an important role in enzyme, the content of it in the cell will affect the synthesis of flavonoids l, thus affecting the content of anthocyanin. Through two purple potato varieties NT1 and sequenced part NT7 C4H gene sequence analysis, and compares with the cDNA sequence, find out the base mutation loci. Results showed that: 1, the NT1 is 11 loci single-base mutation, NT7 has 10 single base mutations, two strains have five corresponding codon mutations coded amino acid change. 2, NT1 gene mutation sites of mutation rate is lower than NT7. Through the sequence persity analysis, understand the characteristics of the purple potato C4H gene structure, providing theoretical basis for molecular marker assisted breeding.

Key words: Purple potato Anthocyanins C4H genes Cloning The sequence persity

摘要 I

Abstract II

目录 III

1 引言 1

2 材料与方法 1

2.1 材料 2

2.2 方法 2

3 结果与分析 4

3.1 总DNA的提取 4

3.2 梯度PCR确定引物的退火温度 5

3.3 NT1和NT7的C4H基因部分序列扩增及测序 5

3.4 NT1和NT7的C4H基因的序列比较分析 7

4 应用前景 10

参考文献 11

致谢 12

1 引言

紫薯的薯块肉色呈紫色或深紫色，是甘薯特有的品种，紫薯中的花青素属于多酚类黄酮化合物[1]，有抗氧化[2]的功能，在国外人们把紫薯称为“保健薯”“抗癌薯”[3]，说明紫薯的营养价值很高，所以越来越多的研究人员提取花青素时会以紫薯作为实验材料，把提取的花青素作为食品添加剂，作为天然色素添加到化妆品中取代合成色素用来降低对皮肤的伤害。花青素生物合成有两条途径[4]，本实验研究的肉桂酸-4-羟基化酶（C4H）在其中的苯丙氨酸途径中起重要作用。苯丙氨酸是苯丙氨酸途径合成花青素过程中的直接前体。苯丙氨酸裂解酶（phenylalanine ammonialyase,PAL）与苯丙氨酸发生反应并生成肉桂酸（cinnamic acid)，肉桂酸要有肉桂酸-4-羟基化酶（C4H）的作用才能使苯丙烷代谢途径顺利进行，合成花青素。肉桂酸-4-羟基化酶（C4H）是Russel和Conn第一次从豌豆芽中发现的[5]，它是苯丙烷代谢途径中的第一个羟基化酶，是一种P450单加氧酶[6]。细胞中C4H的含量会影响黄酮类等物质[7]的合成，进而影响花青素的含量以及紫薯的薯块最终呈现的颜色。