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毛薯(Dioscorea esculenta(Lour)brukill)为薯蓣科薯蓣属藤本植物,在我国主要分布在海南、广东、广西、福建等热带和亚热带地区,抗旱耐贫瘠,病虫害少,种植成本较低,地下块茎具有药食同源的作用。因此,开展毛薯种质资源的的营养成分和硒代谢相关酶基因的研究,对其进一步往功能型食品的方向开发具有重要意义。本研究以80份毛薯为材料,对其营养成分进行测定,筛选出优良种质;同时,克隆硒代谢相关酶基因,并对其进行生物信息学分析和表达分析,为毛薯的硒吸收同化的分子机理研究奠定基础。主要研究结果如下:(1)对80份毛薯的干物质、粗多糖、蛋白、可溶性糖、淀粉和硒含量进行测定分析。结果表明,毛薯的干物质、粗多糖、蛋白、可溶性糖、淀粉和硒含量分别为 18.62%～38.88%、2.88%～15.82%、5.14%～10.71%、0.1%～13.84%、11.94%～64.28%和0.84 μ g/g～2.56 μ g/g,可见不同种质间存在较大的营养差异。干物质、粗多糖、蛋白、可溶性糖、淀粉与河南铁棍山药DoT相比,最大值均高于DoT;除了粗多糖和淀粉外,干物质、蛋白质和可溶性糖含量的均值都高于DoT。硒含量与恩施富硒大米相比,毛薯硒含量的最大值和均值均高于富硒大米含量最高的是Ds148,含量最低的是Ds17。(2)对6个营养指标进行分析,结果表明,粗多糖、可溶性糖和淀粉的变异系数分别为32.29%、119.49%和37.18%,可溶性糖的含量变异系数最大。相关性分析结果表明,毛薯的营养指标间具有一定的相关性。其中,干物质与粗多糖是极显著的负相关,与可溶性糖是显著负相关,与淀粉存在显著正相关。聚类分析结果表明,当欧式距离为5.12时,80份毛薯可分为7个类群。第V类的综合水平优于其他类,其他类群在某些营养指标上比较优秀。(3)综合各个因素,以粗多糖含量丰富为侧重点,挑选出Ds2、Ds15和Ds96三份毛薯种质;以蛋白含量丰富为侧重点,挑选出Ds83和Ds47两份毛薯种质;以可溶性糖含量丰富为侧重点,挑选出Ds124一份毛薯种质;以淀粉含量丰富为侧重点,挑选出Ds29、Ds45、Ds67三份毛薯种质;以硒含量丰富为侧重点,挑选出Ds148、Ds79、Ds80和Ds65四份毛薯种质。(4)从Ds148中克隆硒相关酶基因,获得DsAPS(登录号:MH046779)、DsAPR(登录号:MH046780)、DsSMT(登录号:MH046782)和 DsGPx(登录号:MH046781)基因的cDNA序列,分别进行ORF查找,DsAPS、DsAPR、DsSMT和 DsGPx 基因的 ORF 序列分别为 1380bp、894bp、1038bp 和 726bp,依次编码459、297、345和241个氨基酸。(5)通过生物信息学分析,发现DsAPS、DsAPR、DsSMT和DsGPx均属于亲水蛋白,不具信号肽,没有明显的疏水区,没有跨膜结构。利用PSORTII在线软件对DsAPS、DsAPR、DsSMT和DsGPx蛋白进行预测,结果表明,其依次可能定位于线粒体、细胞质、细胞质和线粒体中。通过氨基酸序列比对发现,DsAPS、DsAPR、DsSMT 和 DsGP 的同源性分别为 77%～87%、79%～86%、67%～77%、62%～92%,结果表明,它们都具有较高的同源性。(6)选择不同硒含量的Ds148、Ds110、Ds17为材料,对其不同时期、不同组织进行硒相关酶基因的表达量分析,结果表明DsAPS、DsAPR、DsSMT和DsGPx基因在各个组织上均有表达,不具组织特异性表达。4个基因的表达趋势相似,但在不同组织中表达有所差异。Ds148、Ds110、Ds17分别在根、叶、茎上变化最明显。在不同的发育时期,DSAPS、DsAPR和DsGPx在形成期达到最大,DsSMT在成熟期达到最大。