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黄花菜(Hemerocallis citrina Baroni)在中国栽培历史悠久,分布广泛,不仅是特色食用蔬菜,而且是园艺景观花卉,还是中药材,因此,具有重要的经济价值,对它进行创新性开发,可进一步提高其商业效益。市场上常以未开放的黄花菜花蕾作为食用商品,其中功能物质较多,治疗抑郁、失眠,抗氧化、抗炎症等。卵磷脂作为膜脂的主要成分之一,与细胞物质运输及信号转导密切相关,还可用于乳化剂、抗氧化剂等。对黄花菜与卵磷脂共同研究,将黄花菜打造为功能性产品,为开发黄花菜潜在的市场价值提供基础,促进经济发展,带动人民群众增收致富。本研究利用免疫荧光技术直观地观察了黄花菜开花过程中细胞膜脂的变化,利用酶联免疫法检测了其膜脂相关酶活性,利用高效液相色谱测定了黄花菜开花过程中、不同部位、开花前12 h生产蕾的不同干制样品及89种黄花菜种质的卵磷脂含量,对四个时间点的黄花菜进行脂质组和转录组检测,联合分析黄花菜开花过程中脂类物质及其转录本的动态变化,筛选出黄花菜卵磷脂合成关键基因,对PEAMT进行克隆、进化分析、亚细胞定位及遗传转化,以阐明黄花菜卵磷脂的合成路径及关键调控基因,增强黄花菜的功能性成分,提高其商业价值。主要研究结果如下:1、对细胞膜透性、MDA检测发现二者在黄花菜开花过程中的变化均差异显著,花蕾发育初期至外瓣微张开期间细胞膜脂完整,功能正常。花蕾开放6 h后,膜脂受损,细胞透性增大,膜脂氧化产物丙二醛含量增加,但细胞仍能正常运行。花开放18 h后,细胞功能大部分丧失,无法逆转渗透性增加及膜脂过氧化产物的增加。脂质酶PLD和LOX在黄花菜开放过程中,活性增高,脂质水解作用及脂质氧化作用加剧。2、使用PKH67对黄花菜花蕾内瓣膜脂免疫荧光标记后发现,其荧光较清晰,方法可行。不同时间的膜脂荧光强度各不相同,开花之前,荧光均匀分布,细胞结构及功能完好,开花24 h后膜脂分子结构遭到破坏,组织内部出现空腔。3、黄花菜卵磷脂提取时先使用丙酮去油比直接使用乙醇提取的卵磷脂含量高,傅里叶红外光谱检测卵磷脂结构,发现从黄花菜中提取的卵磷脂结构与标准品的结构特征峰一致。黄花菜卵磷脂最优提取条件是90%的乙醇,料液比1:20,40℃提取30 min。正相高效液相色谱可作为检测黄花菜卵磷脂的有效工具,其检测条件稳定,基线平稳,无不易分离的杂峰。4、冷冻干燥对黄花菜形态、色泽、口感影响较小,与烘干、晒干的相比,卵磷脂含量最高。黄花菜各器官中雄蕊所含卵磷脂最高,根、叶中较低,将黄花菜采摘时间控制在开花前18 h到外瓣微张口时可有效提高市场价值;检测的89种黄花菜种质资源中H0177—秀山黄花卵磷脂含量最高,在2020年和2021年两年的平均含量为3.56 mg/g。根据卵磷脂含量将黄花菜种质分为高、中、低三类,相同种质的黄花菜在两年内卵磷脂含量的变异系数较低,含量较稳定。5、黄花菜脂质组学共鉴定了562种脂类物质,各个组别的差异脂类均可富集到甘油酯代谢、甘油磷脂代谢、磷脂酰肌醇信号通路三条代谢通路。转录组学分析发现差异基因最多的是+12 h/-24 h,上调基因是5252个,下调基因4856个。脂质组学和转录组学联合分析发现黄花菜脂类代谢通路中有差异表达的13类基因在脂类代谢通路中起重要作用,同时对脂类物质有显著调控。黄花菜开花过程中脂类的的信号调控主要通过磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺水解产生DAG、PA通路及磷脂酰肌醇信号通路。二维正交偏最小二乘法(O2PLS)分析表明DPP的表达与PA(22:0/18:2)、PA(34:2)、PA(34:4)及DAG(18:2/21:0)显著正相关,但这些脂类与PLC的表达负相关。PEAMT、EPT、PLMT的表达与PE(16:0/18:2)、PE(16:0/18:3)、PE(33:2)、LPC(16:0)显著正相关,但与PE(34:1)负相关。6、对不同时期的花蕾采样进行转录组学和q RT-PCR分析表明,黄花菜卵磷脂合成的CDP-Cho路径与三次连续甲基化通路中的三种关键基因CK、CCT、PEAMT均有表达,两条通路都对卵磷脂合成起作用,甲基化酶PEAMT活性远远高于CDP-Cho路径中的CK和CCT。黄花菜卵磷脂合成基因PEAMT共810 bp,编码269个氨基酸。对编码蛋白进行预测分析,发现PEAMT是亲水性稳定蛋白,不存在信号肽,二级结构与三级结构主要由α-螺旋构建,还存在少量其他结构。通过对PEAMT氨基酸序列多重比较及进化分析,发现黄花菜PEAMT蛋白序列与芦笋、野芭蕉、油棕的同源性最高,进化关系上与芦笋、深圳拟兰、香荚兰亲缘关系最近。构建p BWA(V)HS-PEAMT-Glosgfp过表达载体,转入烟草叶片进行亚细胞定位,发现PEAMT在细胞质和细胞核中均有表达。将过表达载体转入烟草,得到转基因植株,其PEAMT表达量显著高于未转基因烟草。