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柿资源叶片抗坏血酸多样性及其代谢的研究

卢涛

   抗坏血酸(ascorbic acid,ASA)即维生素C,是植物体内高丰度小分子抗氧化物质,它不仅在植物抵抗氧化胁迫中具有重要作用,也对人体的健康有着重要的影响。植物体内ASA含量受合成和再生能力的调控。L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(L-GLDH)是公认的植物ASA合成的主要途径——L-半乳糖途径中ASA合成的最后一个关键酶,其活性大小与体内ASA含量存在一定的关系。抗坏血酸-谷胱甘肽循环(ASA-GSH)是ASA再生的主要途径。在这个循环中,抗坏血酸过氧化物酶(APX)利用ASA作为电子供体来清除H2O2,氧化生成单脱氢抗坏血酸(MDHA)和脱氢抗坏血酸(DHA),经单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)可还原成ASA。而GSH作为DHAR是作为DHAR还原DHA电子供体时,氧化生成的氧化型谷胱甘肽(GSSG)又可被谷胱甘肽还原酶(GR)再还原为GSH,从而完成ASA和GSH的再生。我国是世界上最主要的柿(Diospyros kaki L)生产国,其除果实具有较高的经济价值外,柿属植物的叶、花、皮、根、蒂均可入药,特别是柿叶的保健价值越来越引起人们的重视,其ASA含量比一般水果高数倍到数十倍。为进一步研究、开发与利用柿资源,本文以国家柿种质资源圃柿资源为试材,研究了柿资源叶片抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量的多样性及其之间的关系,同时研究了中国柿品种ASA含量和代谢酶活性的多样性及它们之间的相互关系。 取得的主要研究结果如下: (1)对国家柿资源圃75份柿资源ASA和GSH含量及氧化还原状态的多样性进行了比较研究,结果表明,在测试的75份柿资源中,T-ASA(总抗坏血酸)含量(27.17~147.20μmol/g)、T-GSH(总谷胱甘肽)含量(0.215~1.030μmol/g)及其氧化还原状态存在明显的多样性,其中在53种我国地方涩柿品种间的多样性尤为显著;柿叶片中T-ASA含量与ASA氧化程度间存在明显的负相关,R2=0.5207。而T-GSH与GSH氧化程度及ASA与GSH含量间不存在明显相关性,R2分别为0.1827和0.0589。这表明开发ASA保健产品及研究ASA在植物体内的形成机理方面的,柿资源叶片可作为候选材料,尤其我国地方品种。 (2)通过对22个中国柿品种ASA含量及其代谢酶活性的研究,表明了中国柿品种叶片中不仅ASA和GSH水平存在多样性,而且关键合成酶L-GLDH及代谢酶APX,MDAHR,DHAR和GR活性间也存在明显的多样性。 (3)通过对22个中国柿品种ASA含量及其代谢酶活性进行相关性分析发现,柿叶片中T-ASA含量与合成酶L-GLDH活性呈极显著相关性,而与APX,MDHAR和DHAR活性相关性不明显;同时,从个体上看,中国柿品种叶片中ASA含量与各代谢酶活性之间的关系也存在多样性。 (4)对22个中国柿品种ASA含量及其代谢酶活性进行多元回归分析,并获得了线性回归方程。分析表明中国柿叶片中的ASA含量主要取决与其自身的合成能力,与合成酶L-GLDH活性尤为相关,同时还原酶MDHAR和DHAR活性通过对氧化还原程度的影响也对ASA含量及其氧化还原状态的保持起着重要作用,而APX活性、GSH水平等与之无明显关系。……   
[关键词]:柿叶片;抗坏血酸;多样性;代谢
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2007年