一種提高含蝦青素轉基因番茄產量和轉基因番茄中蝦青素含量的方法
2023-12-10 01:38:11 2
一種提高含蝦青素轉基因番茄產量和轉基因番茄中蝦青素含量的方法
【專利摘要】本發明提供一種提高含蝦青素轉基因番茄產量和轉基因番茄中蝦青素含量的方法，包括播種、施肥、遮陰、標記、果實採後處理、凍幹、含量測定步驟，以含蝦青素的轉基因番茄為研究材料，使轉基因番茄在全光照下生長，並在花期噴施0.02%的番茄靈溶液。提供噴施0.02%的番茄靈溶液提高蝦青素工程番茄的蝦青素含量的方法，以及用全光照生長提高蝦青素工程番茄產量的方法。本發明具有方法簡單，操作性強等優點，可為蝦青素工程番茄的蝦青素高積累技術及產業化帶來較高的經濟效益。
【專利說明】一種提高含蝦青素轉基因番茄產量和轉基因番茄中蝦青素 含量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於生物【技術領域】，具體地，涉及一種提高蝦青素工程番茄產量和蝦青素 含量的方法。
【背景技術】
[0002] 蝦青素（Astaxanthin)是一種具有超強抗氧化活性的次生類胡蘿蔔素，蝦青素又 稱"蝦黃素"，是一種從從河蟹蝦外殼、牡蠣、鮭魚及藻類、真菌中發現的一種特殊的紅色類 胡蘿蔔素，具有保護血管和眼睛，抗輻射、抗衰老、預防老年痴呆和癌症等功效，在藥品、食 品、化妝品、水產飼料添加劑等領域具有廣泛的應用價值。天然蝦青素常為某些海洋微生物 和少量酵母菌作為次生代謝產物在體內合成，但由於提取技術難度高及受藻種或菌種自身 問題等限制，普遍存在蝦青素產量低、成本高等缺點，使天然蝦青素產量有限。國內外學者 對蝦青素已進行了許多研究，主要集中在其功能及應用前景（曹秀明等，2011 ;G〇Swami G 等，2010)、生物積累（耿予歡等，2009 ;李曉夢等，2006)和提取工藝（黃賢剛等，2009 ;劉宏 超等，2011)等方面。
[0003] 目前，國際上已具備的蝦青素生產工藝主要有化學合成和生物技術提取，化學合 成的蝦青素在結構、功能、應用和安全性等方面較天然蝦青素均遜色不少，因此進行大規模 生產一般傾向於天然蝦青素的提取（肖素榮等，2011)。雨生紅球藻培養法，法夫酵母發酵 法，蝦殼浸提法都具備實現天然蝦青素產業化的潛力，但由於技術難度高及受藻種或菌種 自身問題等限制，普遍存在蝦青素產量低、成本高等缺點（閻毅等，2011)，使天然蝦青素產 量有限，價格高，其保健品的價格更是堪比黃金，大部分人難以承受。相比較而言，番茄是理 想的蝦青素加工廠，番茄中的β-胡蘿蔔素與蝦青素同屬於類胡蘿蔔素，化學結構相似。因 此，中國科學院昆明植物研究所黃俊潮研究員對微藻蝦青素的合成途徑及催化關鍵步驟的 限速酶基因作了全面的比較分析（Huang JC等，2012)，解決了限制高等植物合成蝦青素的 關鍵問題，並成功研製出能高產蝦青素的工程番茄新品種，其果實能累積與雨生紅球藻相 近含量的蝦青素。更重要的是，番茄作為經濟植物可實現規模化生產，每畝年產量可達2萬 斤，且耕作簡單、成本低，因而含蝦青素的轉基因番茄是理想的蝦青素加工廠。現有技術中 未見有改善栽培措施，提高含蝦青素的轉基因番茄中的蝦青素含量的方法的報導。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在解決現有技術中存在的上述問題，提供一種提高含蝦青素轉基因番茄 產量和番茄中蝦青素含量的方法。本發明以含蝦青素的轉基因番茄為研究材料，進行不同 的栽培實驗處理，提供噴施0.02%的番茄靈溶液提高含蝦青素轉基因番茄的蝦青素含量的 方法，以及用全光照生長提高含蝦青素工程番茄產量的方法。本發明具有方法簡單，操作性 強等優點，可為蝦青素工程番茄的蝦青素高積累技術及產業化帶來較高的經濟效益。
[0005] 為了實現本發明的上述目的，本發明提供了如下的技術方案：
[0006] -種提高含蝦青素轉基因番茄產量和轉基因番茄中蝦青素含量的方法，包括播 種、施肥、遮陰、標記、果實採後處理、凍幹、含量測定步驟，其特徵在於使轉基因番茄在全光 照下生長，並在花期噴施〇. 02 %的番茄靈溶液。
[0007] 具體地方法是先將轉基因番茄種子播種，2個月後將小苗移栽在地裡，按下表對番 茄進行噴施番茄靈、遮陰處理；
[0008]
【權利要求】
1. 一種提高含蝦青素轉基因番茄產量和轉基因番茄中蝦青素含量的方法，包括播種、 施肥、遮陰、標記、果實採後處理、凍幹、含量測定步驟，其特徵在於使轉基因番茄在全光照 下生長，並在花期噴施0. 02 %的番茄靈溶液。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於首先將轉基因番茄種子播種，2個月後將小 苗移栽在地裡，按下表對番茄進行噴施番茄靈、遮陰處理；
然後，隨機選取每個處理的20-50株番茄，打上標記，待番茄進入結果期，對已標記的 每株番茄上的每個果實也打上標記，以便得到每株總產量，最後由每個處理的20-50株的 總量來計算平均單株產量，並以分批採摘不同處理的成熟果實作為比較蝦青素含量的材 料； 果實採後處理：每次摘取不同處理的成熟果實各3-5個，重複3次，將果實清洗、去蒂， 放入溫度為-20°C的冰櫃中冷凍48小時以上，果實凍實後，將果取出在避光的條件下自然 化凍，在這一低溫冷凍過程中，細胞液會因為膨脹而突破細胞壁，在化凍過程中自然流出， 脫去鮮果65-70%的水分，然後用攪拌機破碎果肉，並使用離心機離心，脫去物料60-65% 的水分； 凍幹：使用冷凍凍幹機對上述已脫水處理的物料進行冷凍乾燥，凍幹設置為：預凍 至-25°C以下，抽真空，開加熱，當真空達0. 03MPa時，設定為0°C，12小時後可漸進的調到 30 °C ； 蝦青素含量測定：將冷凍乾燥好的樣品粉碎、裝袋、密封，進行蝦青素含量 測定，測定採用高效液相色譜法分離，其液相條件：色譜柱為WatersSpherisorb 0SD2 (5 μ m, 4. 6, 250mm)，液相型號為 Waters (Milford, ΜΑ, USA)，進樣量為 20 μ 1 ;流動相 A 相為乙腈/甲醇/Tris-HCL(pH 8. 0)，體積比為84:2:14,B相為甲醇/乙酸乙酯，體積比為 68:32 ;以1. 2mL/min的流速線性梯度洗脫色素，從100% A相到100 %的B相，每個梯度用 時15分鐘，隨後用B相洗脫10分鐘，通過比對各顏色組分和標準品的光譜吸收和相對保留 時間來鑑定各組分，通過將峰面積的積分值與標準品對比將其轉化為濃度值從而對各組分 進行定量，標準品購買自sigma公司和Wako公司。
3. 根據權利要求1所述的栽培方法，其特徵在於所述轉基因番茄是保藏號為CGMCC No 9223號的轉基因番茄。
【文檔編號】A01G7/06GK104206139SQ201410403342
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】王 華, 楊婷, 嚴寧, 胡虹, 黃俊潮 申請人:中國科學院昆明植物研究所