烟草维生素B6代谢

I分类号：单位代码：10364密级：学号：s08083201272安徽农业大学学位论文烟草体内维生素B6的代谢研究MetabolicResearchofVitaminB6inTobaccoPlant研究生:曾海彬指导教师：黄龙全教授合作指导教师：申请学位门类级别：农学专业名称：食品科学研究方向：食品科学所在学院：茶与食品科技学院答辩委员会主席：二零一一年五月II摘要维生素B6（VB6）是一类化合物的总称。近年来研究发现VB6在植物体内发挥抗逆作用。烟草作为模式植物其体内VB6的存在形态还未见报道。本研究采用高效液相色谱荧光检测技术对烟草体内VB6的存在形态进行了分析。结果表示：土壤栽培烟草叶、茎和根中VB6的含量依次为2.9、1.7、3.0μg/g鲜重；组培烟草叶片的VB6含量为3.9μg/g鲜重，构成比为磷酸吡哆胺（PMP）7%、吡哆胺（PM）14%、磷酸吡哆醛（PLP）19%、吡哆醛（PL）29%、吡哆醇（PN）30%；组培烟草在连续3周的检测过程中，PLP和PL含量下降、PN含量上升，VB6总量保持相对稳定。研究结果有助于以烟草为材料，进一步开展植物体内VB6代谢机制和特殊生理机的研究。本文通过构建组织培养模型，为在组织水平上探讨植物体内的代谢机制。采取在MS培养基上外源添加VB6（PM，PL，PN）干涉植物的生理环境，采用组培和应答分析的方式，系统分析VB6的存在形态和取烟草叶片组织加液氮研磨，提取液得到粗酶液，测定相关代谢酶的酶活，分析VB6相关代谢酶酶活变化为应答分析提供实验依据。外源添加PM后叶片中PM显著增加。外源添加PL后叶片组织中PL的量有所增加，PN增加更为显著。外源添加PN后叶片中PN的量显著增加。以上三种不同处理并未引起PMP、PLP量得变化。VB6的总量都显著变化。为了分析植物吸收VB6的方式，通过在MS培养基中设置不同的梯度，分析添加量和吸收量直接的关系，发现烟草吸收VB6的方式为自由扩散。植物吸收VB6以后，在体内进行了相应的代谢，本实验通过摸索与VB6代谢相关代谢酶的酶反应最适条件，发现PL激酶最适ph5.5反应时间3h，PNP/PMP氧化酶最适pH9.0反应时间2h，PLP-磷酸酶最适pH5.5反应时间10min，PL还原酶最适pH7.0反应时间2h，PM-丙酮酸转氨酶最适pH11，反应时间2小时。反应温度都为37℃在上述最适的酶反应条件下测得各酶的酶活分别为PL激酶0.03±0.01nmol/min/g鲜重，PNP/PMP氧化酶0.12±0.01nmol/min/g鲜重，PLP-磷酸酶179.71±41.46nmol/min/g鲜重，PL还原酶0.78±0.04nmol/min/g鲜重，PM-丙酮酸转氨酶2.14±0.15nmol/min/g鲜重。VB6进入植物体内，引起体内VB6量的迅速增加外，同时也引起了相关酶活性的变化，三种处理都会引起PLP-磷酸酶活性的增加；PL激酶活性的降低，PNP/PMP氧化酶的增加，PL还原酶活性的增加仅见于PL添加组。PM-丙酮酸转氨酶都有所增加。IIIAbstractVitaminB6(VB6)isthegeneraltermforakindofchemicalcompounds.VB6existsinseveralforms,andhasbeenlinkedtostressresponsesinplants.UntilnownoreportsaboutthedistributionofB6vitamersintobaccoplantshavebeenobserved.Inourexperiment,thedeterminationofVB6vitamersintobaccoplantswasdescribedbyusinghighperformanceliquidchromatographywithfluorescencedetector.Theresultsindicatedthat,thecontentsofVB6inleaves,tenderstemandrootswere2.9,1.7and3.0µg/gfreshweight,respectively.LeavesoftobaccoplantsgrownonMSbasalmediaexhibitedahighcontentof3.9µg/gfreshweight.TheconstituentratioofB6vitamerswereasfollows:pyridoxamine5´-phosphate(PMP)7%,pyridoxamine(PM)14%,pyridoxal5´-phosphate(PLP)19%,pyridoxal(PL)29%andpyridoxine(PN)30%.Duringthedeterminationperiodofthreeweeks,thecontentsofPLPandPLdecreased,andthatofPNincreased.TheamountofVB6wasrelativelyconstant.Ourresultsarefavorableforfurtherstudyonthemetabolicmechanismandspecialphysiologicalmechanismintobaccoplants.IV目录Abstract..........................................................................................错误!未定义书签。1.文献综述.....................................................................................错误!未定义书签。1.1维生素B6（VitaminB6，VB6）简介..................................错误!未定义书签。1.2VB6在植物体内的生理功能..............................................错误!未定义书签。1.3植物体内VB6的存在形态和含量的研究进展............................错误!未定义书签。1.4VB6的生物合成.......................................................................................错误!未定义书签。1.4.1VB6的从头合成途径....................................................错误!未定义书签。1.4.2VB6的补救合成途径....................................................错误!未定义书签。1.5.相关代谢酶的研究进展..................................................错误!未定义书签。1.5.1PL激酶的研究进展......................................................错误!未定义书签。1.5.2PNP/PMP氧化酶的研究进展......................................错误!未定义书签。1.5.3PL还原酶的研究进展..................................................错误!未定义书签。1.5.4PLP-磷酸酶的研究进展................................................错误!未定义书签。1.5.5PM-丙酮酸转氨酶的研究进展....................................错误!未定义书签。1.5.6烟草的组织培养和烟草体内VB6的研究.............................错误!未定义书签。2引言.............................................................................................错误!未定义书签。2.1论文研究的目的和意义......................................................错误!未定义书签。2.2研究内容.............................................................................错误!未定义书签。2.2.1建立烟草的组织培养体系..........................................错误!未定义书签。2.2.2组培和土培烟草体内VB6的存在形态和含量..........错误!未定义书签。2.2.3外源添加VB6后监测烟草体内VB6的动态变化2.2.4VB6代谢酶的酶活测定条件及其酶活性测定2.2.5外源添加VB6后所引起的相关代谢酶活变化2.2.6烟草VB6的吸收机制V3材料与方法..............................................................................错误!未定义书签。3.1材料......................................................................................错误!未定义书签。3.2主要仪器..............................................................................错误!未定义书签。3.3主要试剂..............................................................................错误!未定义书签。3.4方法......................................................................................错误!未定义书签。3.4.1烟草的组织培养...........................................................错误!未定义书签。3.4.2烟草的栽培...................................................................错误!未定义书签。3.4.3烟草的处理...................................................................错误!未定义书签。3.4.4VB6标准试剂的配制....................................................错误!未定义书签。3.4.5VB6的色谱分析.............................................................错误!未定义书签。3.4.6烟草组织中VB6的提取...............................................错误!未定义书签。3.4.7烟草中相关代谢酶的酶活测定4.结果与分析...............................................................................错误!未定义书签。4.1烟草的组织培养...........................................