茉莉酸甲酯对紫心甘薯花青素合成的影响及分子机制研究的任务书.docx

茉莉酸甲酯对紫心甘薯花青素合成的影响及分子机制研究的任务书
任务书
一、任务背景
茉莉酸甲酯（MethylJasmonate，MeJA）是一种植物次生代谢产物，广泛存在于植物中，其可以诱导植物产生多种生理和分子反应，例如促进植物防御系统的建立、激活信号的传递等。在过去的多年中，人们对MeJA的作用机制进行了广泛的研究，发现其可以通过影响植物基因表达调控多种生长和发育反应。同时，花色素合成也是植物生长发育中的一个重要过程，而其中的花青素也是一种重要的次生代谢产物，不仅赋予植物高贵而美丽的色彩，同时还具有抗氧化和抗菌等多种生理活性，因此对于花色素的合成及其调控的研究一直备受关注。
紫心甘薯是一种重要的蔬菜作物，由于其地下块根不仅美味可口，而且含有丰富的花色素，因此其广泛应用于食品、保健产品等领域。研究发现，MeJA可以对植物花色素的合成产生影响，目前有关于MeJA对紫心甘薯花青素合成的研究较少，因此对其进行研究对于揭示紫心甘薯花青素的合成调控机制具有深远的意义。
二、任务内容
1.确定实验方案：
a.采用生化方法测定紫心甘薯在MeJA干预下花青素的含量变化情况，对每组实验重复三次，并取平均值。同时采用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）技术检测紫心甘薯糖苷水解酶（anthocyaninsynthase，ANS）等相关基因表达情况。
b.建立一组对照实验组和不同浓度的MeJA处理实验组，观察不同浓度的MeJA处理对于紫心甘薯花青素的含量和基因表达的影响，探究MeJA对于紫心甘薯花青素合成的影响机制。
2.实验条件
a.实验温度：25±2°C，相对湿度为50-70%
b.光照条件：光周期为16h光照/8h暗室，光照强度为60μmol·m-2·s-1
c.植物保存条件：紫心甘薯薯块在4°C下保存并等温恢复约1个月，使用3-4周生长的草苗作为供试材料。
3.实验步骤
a.实验组建立：将紫心甘薯种植在温室中，并分配不同浓度的MeJA溶液进行处理。
b.筛选样品：在MeJA处理后2-3天内选取完全开放的花苞为样品。
c.分析样品：使用高效液相色谱法(HighPerformanceLiquidChromatograph,HPLC)测定紫心甘薯在MeJA处理下的花青素含量，使用RT-PCR测定紫心甘薯ANS和Pigment-1（Pig-1）等相关基因的表达情况。
4.实验成果评价
a.比较不同浓度的MeJA处理对紫心甘薯花青素的含量变化情况，并分析其对相关基因表达的影响。
b.揭示MeJA对于紫心甘薯花青素合成的调控机制，为紫心甘薯的合理培育提供理论依据。
三、主要研究内容
1.MeJA处理对紫心甘薯花青素含量的影响
a.采用HPLC测定样品中花青素的含量变化，比较不同浓度的MeJA处理对紫心甘薯花青素含量的影响。
b.对花青素的含量和MeJA处理浓度进行数据分析，探究MeJA浓度对紫心甘薯花青素含量的影响规律。
2.MeJA处理对相关基因表达的影响
a.使用RT-PCR检测相关基因的表达水平，分析MeJA对ANS等基因表达的影响差异性。
b.探究MeJA处理对于相关基因的表达调控机制，揭示其对于紫心甘薯花青素合成的影响作用。
四、研究意义
1.对于揭示紫心甘薯花青素的合成和调控机制具有重要意义。
2.提供新的思路和方法对于植物次生代谢产物的研究。
3.为紫心甘薯的产量和品质的提高提供理论依据。
四、拟定时间安排
本研究计划时间为7个月，具体安排如下：
第一阶段：对实验方案和方法进行优化和确定，持续1个月。
第二阶段：进行样品的筛选、分析，并得到初步数据结果，持续2个月。
第三阶段：对数据结果进行深入分析和解读，完善实验结果的可靠性和准确性，持续3个月。
第四阶段：撰写论文并进行修改，期间开展小组内部讨论，持续1个月。
五、参考文献
1.黄文琴,康文峰,刘永萍等.茉莉酸甲酯对薄荷叶中薄荷醇生物合成及相关基因表达的影响[J].中国中药杂志,2016,41(7):1288-1294.
2.李靖,王宏伟,雷寅秋等.活泼素对亚麻酚内酯及莽草酸合成的影响[J].植物学报,2017,52(1):63-70.
3.肖亚岗,何胜利,林志远等.茉莉酸甲酯诱导的番茄新陈代谢代表基因的差异表达分析[J].西南农业大学学报:自然科学版,2015,37(6):1-7.
4.李毅,田雯甜,杨方来等.紫心甘薯花色素合成研究进展[J].食品科学,2016,37(7):197-203.