【摘 要】
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龙眼（Dimocarpus longan Lour.）是无患子科龙眼属植物。龙眼果肉、核、壳等部位含有丰富的次生代谢物质,尤其类黄酮和类胡萝卜素。本试验以龙眼体胚发育过程不同阶段的产物作为材料,以不同的光质和不同ABA浓度对龙眼胚性愈伤组织（Embryogenic callus,EC）进行处理,对龙眼胚性愈伤组织进行类胡萝卜素的含量的测定并对龙眼PIFs和DlPSY的表达模式进行分析,从而得知光质
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31572088、31672127）； 福建省高原学科建设经费（102/71201801101）； 福建农林大学科技创新专项基金（CXZX2020027A）；
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龙眼（Dimocarpus longan Lour.）是无患子科龙眼属植物。龙眼果肉、核、壳等部位含有丰富的次生代谢物质,尤其类黄酮和类胡萝卜素。本试验以龙眼体胚发育过程不同阶段的产物作为材料,以不同的光质和不同ABA浓度对龙眼胚性愈伤组织（Embryogenic callus,EC）进行处理,对龙眼胚性愈伤组织进行类胡萝卜素的含量的测定并对龙眼PIFs和DlPSY的表达模式进行分析,从而得知光质和ABA对龙眼胚性愈伤组织中类胡萝卜素含量的影响及对PIFs基因的作用机制。本研究主要结果如下:1.光质对龙眼胚性愈伤组织的增殖的影响以不同光质（蓝光、红光、黄光、白光和绿光,光强约1100 Lux,以黑暗为对照）处理龙眼EC,结果表明,在黑暗、白光和绿光条件下,龙眼EC生长状态最佳;在蓝光条件下,生长状态较好,但出现颜色轻微褐化;在红光和黄光处理下,细胞团颗粒粗,颜色褐化严重,生长状态不佳。不同光质条件下培养时间为20 d时龙眼EC增殖系数最大且增殖系数较对照组具有显著性差异。不同光质对龙眼EC的增殖作用由大到小排列顺序为:红光＞绿光＞黄光＞黑暗＞蓝光＞白光。综合光质对龙眼愈伤组织生长状态的影响,得出绿光是最有利于龙眼EC培养的光质条件。2.ABA对龙眼胚性愈伤组织的增殖的影响不同浓度的ABA（0、0.02、0.04、0.08、0.1、0.2、0.4、0.8μmol/L）处理,龙眼EC的生长形态不同。ABA浓度为0和0.02μmol/L时,龙眼EC生长状态为最佳;ABA浓度为0.04μmol/L生长状态为良好,但颜色出现褐化;ABA浓度为0.1、0.2和0.4μmol/L时,龙眼EC生长状态良好但细胞团颗粒较粗,颜色有轻微褐化;ABA浓度为0.08μmol/L时,细胞团颗粒较粗,呈水渍状,生长状况不佳;当ABA浓度为0.8μmol/L时,细胞团颗粒粗,存在严重褐化,生长状态不佳。不同ABA浓度处理下培养时间为20 d时龙眼EC增殖系数最大且增殖系数具有显著性差异。不同浓度的ABA对龙眼胚性愈伤组织的增殖作用由大到小排列顺序为:0.1＞0.8＞0.04＞0.08＞0.2＞0.02μmol/L。综合ABA对龙眼愈伤组织生长状态的影响,得出0.1μmol/L是最有利于龙眼EC培养的ABA浓度。3.响应面试验优化乙醇提取龙眼愈伤组织中类胡萝卜素的工艺为实现龙眼愈伤组织中类胡萝卜素的高效和绿色安全提取,本试验在前人研究的基础上采用响应面法对乙醇提取的工艺进行优化,得到了优化提取方案,即料液比1:20 g/m L,乙醇浓度为71%,提取温度为88.5℃,提取时间为15 min,7830 r/min离心10 min,得到上清液即为类胡萝卜素提取液,再利用紫外分光光度计在445 nm处测定吸光值。4.光质和ABA影响龙眼胚性愈伤组织中类胡萝卜素的含量不同光质对龙眼胚性愈伤组织中类胡萝卜素含量的影响依次为蓝光＞黑暗＞白光＞绿光＞黄光＞红光,蓝光对愈伤组织中类胡萝卜素的含量有明显的促进作用。在不同ABA浓度处理下,龙眼胚性愈伤组织中类胡萝卜素的含量积累由多到少排序为:0.2＞0.1＞0.08＞0.8＞0.4＞0.02＞0.04μmol/L。进一步试验得出,在蓝光条件下,ABA浓度为0.1μmol/L时,龙眼胚性愈伤组织中类胡萝卜素的含量最高,且高于单独蓝光处理和单独ABA处理。5.龙眼PIFs基因家族的鉴定及表达分析本研究基于龙眼基因组对DlPIFs基因进行鉴定及分析。从龙眼中鉴定出8个具有完整结构域的PIFs家族成员。对其进行生物信息学分析发现,各成员在启动子区域中包含众多光、激素等顺式作用元件。转录组基因表达数据分析和q RT-PCR结果显示,DlPIFs成员和龙眼不同组织器官的生长发育过程有着重要的联系,在其中发挥着不可或缺的重要功能;并且对高温、低温、干旱和外源激素等非生物胁迫的响应也有重要作用。6.光质和ABA对龙眼愈伤中PIFs和类胡萝卜素合成相关基因PSY表达的影响不同光质处理下DlPIFs的表达情况及相关性分析结果显示,DlPIF1-2、DlPIF3、DlPIF4、DlPIF5、DlPIF6、DlPIF7和DlPIF8均与DlPSY呈负相关,且DlPIF4与DlPSY呈显著负相关;在不同浓度ABA处理下,DlPIF1-1、DlPIF1-2、DlPIF4和DlPIF6与DlPSY呈负相关,且DlPIF4和DlPIF6均与DlPSY呈极显著负相关,说明DlPIF4与DlPSY的调控密切相关。DlPSY的表达水平最高在蓝光条件下最高,且在进行不同光质对龙眼胚性愈伤组织中类胡萝卜素含量影响的研究中得出蓝光最适于类胡萝卜素的积累,推测蓝光相比其他光质,更明显地说明它能通过抑制DlPIFs成员的表达进而间接地促进了DlPSY的表达,从而提高了类胡萝卜素的含量;且DlPSY的表达水平在红光条件下最低,推测红光能通过促进DlPIFs成员的表达进而间接地抑制了DlPSY的表达,从而降低了类胡萝卜素的含量。
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