论文部分内容阅读
类黄酮是人类膳食和园艺植物中重要的多酚类物质，因其广泛的生物活性及重要的生物学功能而倍受关注。植物尿苷二磷酸糖基转移酶（Uridine diphosphate glycosyltransferase，UGT）催化类黄酮生物合成的最后一步从而形成多种多样的糖苷衍生物。本文以‘红富士’苹果（Malus×domestica）和‘湖景蜜露’桃（Prunus persica）为研究材料，对黄酮醇合成UGT进行克隆与生化功能鉴定。结果如下：
1、利用HPLC和HPLC-MS，从苹果果皮中鉴别出7种黄酮醇糖苷，分别为槲皮素3-O-芸香糖苷（Q3Rut）、槲皮素3-O-半乳糖苷（Q3Gal）、槲皮素3-O-葡萄糖苷（Q3Glc）、槲皮素3-O-木糖苷（Q3Xyl）、山柰酚3-O-半乳糖苷（K3Gal）、槲皮素3-O-阿拉伯呋喃糖苷（Q3Araf）和槲皮素3-O-鼠李糖苷（Q3Rha）。UV-B和蓝光照射显著诱导苹果果实中黄酮醇的积累。UV-B+蓝光照射192h之后，果皮中Q3Gal、Q3Rut、Q3Glc和K3Gal相比对照分别提高6，20，5，6倍。
2、苹果MdUGT75B1和MdUGT71B1分别被鉴定为黄酮醇3-O-半乳糖基转移酶和黄酮醇3-O-葡萄糖基转移酶。UV-B+蓝光照射下，苹果果皮中MdUGT75B1和MdUGT71B1的基因表达显著提高，与黄酮醇糖苷含量变化一致。体外重组蛋白MdUGT75B1偏好UDP-半乳糖为糖供体，特异地催化黄酮醇底物槲皮素、山柰酚和杨梅素，形成黄酮醇3-O-半乳糖苷。MdUGT71B1偏好UDP-葡萄糖为底物，催化广泛的类黄酮底物形成类黄酮葡萄糖苷。
3、桃果皮中鉴别出7种黄酮醇糖苷，分别为Q3Rut、Q3Gal、Q3Glc、山柰酚3-O-芸香糖苷（K3Rut）、异鼠李素3-O-芸香糖苷（I3Rut）、山柰酚3-O-葡萄糖苷（K3Glc）和异鼠李素3-O-葡萄糖苷（I3Glc），其中异鼠李素糖苷是主要的黄酮醇。随着桃果实发育成熟，所有黄酮醇糖苷含量都呈下降趋势。
4、桃PpUGT78D1被鉴定为黄酮醇3-O-葡萄糖基/鼠李糖基转移酶。重组PpUGT78D1蛋白分别以UDP-葡萄糖和UDP-鼠李糖为糖供体，催化黄酮醇底物槲皮素和异鼠李素形成黄酮醇3-O-葡萄糖苷和黄酮醇3-O-鼠李糖苷。
本研究结果表明，MdUGT75B1和MdUGT71B1参与苹果果实黄酮醇半乳糖苷和葡萄糖苷的生物合成；PpUGT78D1参与桃果实黄酮醇3-O-葡萄糖苷和黄酮醇3-O-鼠李糖苷的生物合成。
1、利用HPLC和HPLC-MS，从苹果果皮中鉴别出7种黄酮醇糖苷，分别为槲皮素3-O-芸香糖苷（Q3Rut）、槲皮素3-O-半乳糖苷（Q3Gal）、槲皮素3-O-葡萄糖苷（Q3Glc）、槲皮素3-O-木糖苷（Q3Xyl）、山柰酚3-O-半乳糖苷（K3Gal）、槲皮素3-O-阿拉伯呋喃糖苷（Q3Araf）和槲皮素3-O-鼠李糖苷（Q3Rha）。UV-B和蓝光照射显著诱导苹果果实中黄酮醇的积累。UV-B+蓝光照射192h之后，果皮中Q3Gal、Q3Rut、Q3Glc和K3Gal相比对照分别提高6，20，5，6倍。
2、苹果MdUGT75B1和MdUGT71B1分别被鉴定为黄酮醇3-O-半乳糖基转移酶和黄酮醇3-O-葡萄糖基转移酶。UV-B+蓝光照射下，苹果果皮中MdUGT75B1和MdUGT71B1的基因表达显著提高，与黄酮醇糖苷含量变化一致。体外重组蛋白MdUGT75B1偏好UDP-半乳糖为糖供体，特异地催化黄酮醇底物槲皮素、山柰酚和杨梅素，形成黄酮醇3-O-半乳糖苷。MdUGT71B1偏好UDP-葡萄糖为底物，催化广泛的类黄酮底物形成类黄酮葡萄糖苷。
3、桃果皮中鉴别出7种黄酮醇糖苷，分别为Q3Rut、Q3Gal、Q3Glc、山柰酚3-O-芸香糖苷（K3Rut）、异鼠李素3-O-芸香糖苷（I3Rut）、山柰酚3-O-葡萄糖苷（K3Glc）和异鼠李素3-O-葡萄糖苷（I3Glc），其中异鼠李素糖苷是主要的黄酮醇。随着桃果实发育成熟，所有黄酮醇糖苷含量都呈下降趋势。
4、桃PpUGT78D1被鉴定为黄酮醇3-O-葡萄糖基/鼠李糖基转移酶。重组PpUGT78D1蛋白分别以UDP-葡萄糖和UDP-鼠李糖为糖供体，催化黄酮醇底物槲皮素和异鼠李素形成黄酮醇3-O-葡萄糖苷和黄酮醇3-O-鼠李糖苷。
本研究结果表明，MdUGT75B1和MdUGT71B1参与苹果果实黄酮醇半乳糖苷和葡萄糖苷的生物合成；PpUGT78D1参与桃果实黄酮醇3-O-葡萄糖苷和黄酮醇3-O-鼠李糖苷的生物合成。