一種提高含蝦青素轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)量和轉(zhuǎn)基因番茄中蝦青素含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高含蝦青素轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)量和轉(zhuǎn)基因番茄中蝦青素含量的方法，包括播種、施肥、遮陰、標(biāo)記、果實采后處理、凍干、含量測定步驟，以含蝦青素的轉(zhuǎn)基因番茄為研究材料，使轉(zhuǎn)基因番茄在全光照下生長，并在花期噴施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(chǎn)量的方法。本發(fā)明具有方法簡單，操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可為蝦青素工程番茄的蝦青素高積累技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種提高含蝦青素轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)量和轉(zhuǎn)基因番茄中蝦青素 含量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種提高蝦青素工程番茄產(chǎn)量和蝦青素 含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 蝦青素（Astaxanthin)是一種具有超強(qiáng)抗氧化活性的次生類胡蘿卜素，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(fā)現(xiàn)的一種特殊的紅色類 胡蘿卜素，具有保護(hù)血管和眼睛，抗輻射、抗衰老、預(yù)防老年癡呆和癌癥等功效，在藥品、食 品、化妝品、水產(chǎn)飼料添加劑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)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(chǎn)物在體內(nèi)合成，但由于提取技術(shù)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(chǎn)量低、成本高等缺點(diǎn)，使天然蝦青素產(chǎn)量有限。國內(nèi)外學(xué)者 對蝦青素已進(jìn)行了許多研究，主要集中在其功能及應(yīng)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(chǎn)工藝主要有化學(xué)合成和生物技術(shù)提取，化學(xué)合 成的蝦青素在結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用和安全性等方面較天然蝦青素均遜色不少，因此進(jìn)行大規(guī)模 生產(chǎn)一般傾向于天然蝦青素的提取（肖素榮等，2011)。雨生紅球藻培養(yǎng)法，法夫酵母發(fā)酵 法，蝦殼浸提法都具備實現(xiàn)天然蝦青素產(chǎn)業(yè)化的潛力，但由于技術(shù)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(chǎn)量低、成本高等缺點(diǎn)（閻毅等，2011)，使天然蝦青素產(chǎn) 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-胡蘿卜素與蝦青素同屬于類胡蘿卜素，化學(xué)結(jié)構(gòu)相似。因 此，中國科學(xué)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(guān)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(guān)鍵問題，并成功研制出能高產(chǎn)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(jīng)濟(jì)植物可實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，每畝年產(chǎn)量可達(dá)2萬 斤，且耕作簡單、成本低，因而含蝦青素的轉(zhuǎn)基因番茄是理想的蝦青素加工廠?，F(xiàn)有技術(shù)中 未見有改善栽培措施，提高含蝦青素的轉(zhuǎn)基因番茄中的蝦青素含量的方法的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種提高含蝦青素轉(zhuǎn)基因番茄 產(chǎn)量和番茄中蝦青素含量的方法。本發(fā)明以含蝦青素的轉(zhuǎn)基因番茄為研究材料，進(jìn)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(zhuǎn)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(chǎn)量的方法。本發(fā)明具有方法簡單，操作性 強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可為蝦青素工程番茄的蝦青素高積累技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0005] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
[0006] -種提高含蝦青素轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)量和轉(zhuǎn)基因番茄中蝦青素含量的方法，包括播 種、施肥、遮陰、標(biāo)記、果實采后處理、凍干、含量測定步驟，其特征在于使轉(zhuǎn)基因番茄在全光 照下生長，并在花期噴施〇. 02 %的番茄靈溶液。
[0007] 具體地方法是先將轉(zhuǎn)基因番茄種子播種，2個月后將小苗移栽在地里，按下表對番 茄進(jìn)行噴施番茄靈、遮陰處理；
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種提高含蝦青素轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)量和轉(zhuǎn)基因番茄中蝦青素含量的方法，包括播種、 施肥、遮陰、標(biāo)記、果實采后處理、凍干、含量測定步驟，其特征在于使轉(zhuǎn)基因番茄在全光照 下生長，并在花期噴施0. 02 %的番茄靈溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于首先將轉(zhuǎn)基因番茄種子播種，2個月后將小 苗移栽在地里，按下表對番茄進(jìn)行噴施番茄靈、遮陰處理；
然后，隨機(jī)選取每個處理的20-50株番茄，打上標(biāo)記，待番茄進(jìn)入結(jié)果期，對已標(biāo)記的 每株番茄上的每個果實也打上標(biāo)記，以便得到每株總產(chǎn)量，最后由每個處理的20-50株的 總量來計算平均單株產(chǎn)量，并以分批采摘不同處理的成熟果實作為比較蝦青素含量的材 料； 果實采后處理：每次摘取不同處理的成熟果實各3-5個，重復(fù)3次，將果實清洗、去蒂， 放入溫度為-20°C的冰柜中冷凍48小時以上，果實凍實后，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(xì)胞液會因為膨脹而突破細(xì)胞壁，在化凍過程中自然流出， 脫去鮮果65-70%的水分，然后用攪拌機(jī)破碎果肉，并使用離心機(jī)離心，脫去物料60-65% 的水分； 凍干：使用冷凍凍干機(jī)對上述已脫水處理的物料進(jìn)行冷凍干燥，凍干設(shè)置為：預(yù)凍 至-25°C以下，抽真空，開加熱，當(dāng)真空達(dá)0. 03MPa時，設(shè)定為0°C，12小時后可漸進(jìn)的調(diào)到 30 °C ； 蝦青素含量測定：將冷凍干燥好的樣品粉碎、裝袋、密封，進(jìn)行蝦青素含量 測定，測定采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(jìn)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，隨后用B相洗脫10分鐘，通過比對各顏色組分和標(biāo)準(zhǔn)品的光譜吸收和相對保留 時間來鑒定各組分，通過將峰面積的積分值與標(biāo)準(zhǔn)品對比將其轉(zhuǎn)化為濃度值從而對各組分 進(jìn)行定量，標(biāo)準(zhǔn)品購買自sigma公司和Wako公司。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的栽培方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)基因番茄是保藏號為CGMCC No 9223號的轉(zhuǎn)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(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】王 華, 楊婷, 嚴(yán)寧, 胡虹, 黃俊潮 申請人:中國科學(xué)院昆明植物研究所