大白菜和结球甘蓝硫苷及MAM基因表达分析

摘要：

硫苷及其降解产物是十字花科蔬菜重要的次生代谢产物,具有防癌抗癌作用.硫苷合成基因(MAMs,methylthioalkylmalate synthases)负责硫苷侧链的延伸,MAM1催化生成短链脂肪族硫苷而MAM3催化生成长链脂肪族硫苷,因此MAM基因影响了硫苷成分的多样性.本研究利用大白菜和结球甘蓝自交系,从苗期到莲座期取样测定硫苷含量及MAM的相对表达量,分析有益硫苷在两者之间的积累差异以及M4M基因的表达调控作用.结果显示,从苗期到莲座期结球甘蓝的硫苷含量平均值均高于大白菜,大白菜中侧链长度为5C和4C脂肪族硫苷:4-戊烯基硫苷(GBN,glucobrassicanapin)和3-丁烯基硫苷(NAP,gluconapin)含量较高,而结球甘蓝中3C和4C脂肪 族硫苷:3-甲基 硫氧丙基硫苷(IBE,glucoiberin)、2-丙烯基硫苷(SIN,sinigrin)和4-甲磺酰基丁基硫苷(GRA,glucoraphanin)含量较高,有益硫苷SIN和GRA在结球甘蓝中的含量显著高于大白菜.在大白菜和结球甘蓝中分别发现7个MAM拷贝基因,同源基因比较发现M4M1和MAM3的相对表达量在两者之间存在显著差异.大白菜中BraMAM1.1和BraMAM1.2的表达量显著低于结球甘蓝同源基因BoMAM1.1和BoMAM1.2的表达量,而BraMAM3.2和BraM4M3.3的表达量显著高于结球甘蓝同源基因BoMAM3.1的表达量;并且结球甘蓝中3C脂肪族硫苷含量与BoMAM1.1的表达量呈显著正相关,大白菜中5C脂肪族硫苷含量与BraMAM3.2的表达量呈显著正相关.由此推测可能是BraMAM1.1的低表达而BraMAM3.2的高表达,导致了大白菜中3C脂肪族硫苷SIN积累极少而5C脂肪族硫苷GBN积累较多.

关键词：大白菜、结球甘蓝、硫苷、MAM基因、表达分析

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分类号：S634.3;Q786;Q943.2

资助基金：河北省国际科技合作基地建设专项;河北省重点研发计划项目;河北省研究生创新资助项目;国家自然科学基金;中国农业科学院科技创新工程协同创新任务

在线出版日期：2022-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1321-1333