果实花色素苷合成研究进展

综述了果实花色素合成研究在近几年取得的进展,介绍了花色素苷合成途径中查尔酮合成酶、查尔酮异构酶、黄烷酮3-羟化酶、类黄烷酮3’-羟化酶、类黄烷酮3’,5’-羟化酶、二氢类黄酮还原酶、花色素苷合成酶、类黄酮3,5-糖苷转移酶在花色素合成过程中的作用,酶蛋白的结构及相对应的结构基因、调节基因和转录因子MYB、MYC、WD40等的作用特点,并介绍了外界因子对果实着色的影响及其调节机制。     

快速液相色谱法测定柑橘中6种类黄酮化合物含量

为建立一种快速分析测定柑橘果实中6种类黄酮(橙皮苷、柚皮苷、新橙皮苷、川皮素、桔皮素、橙黄酮)化合物的技术方法,以蜜橘为材料,利用加速溶剂萃取技术对柑橘果实中的6种类黄酮化合物进行提取,并通过快速液相色谱对样品中的类黄酮化合物进行分离测定。结果显示,该方法可以同时测定6种类黄酮化合物,并且具有良好的回收率和精密度。整个提取测定技术快速、简单、准确,适合柑橘果实中6种类黄酮化合物含量的测定。     

柑橘CHS基因序列多态性及表达水平对类黄酮生物合成的影响

查尔酮的合成是类黄酮生物合成途径中的一个关键节点。从10个柑橘种质中克隆了查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因,并对其不同时期的果实和叶片中的类黄酮含量进行了测定,分析了CHS基因的序列多态性与类黄酮含量之间的关系;同时通过qRT-PCR检测了CHS基因在不同种质之间以及同一种质的不同组织间的表达差异。结果表明,柑橘CHS基因的核苷酸序列高度保守,相似度达98%以上。聚类分析表明,CHS氨基酸序列的多态性有物种特异性,而且与类黄酮含量有一定的相关性。CHS基因的表达水平在不同种质、部位及生长发育时期有显著差异,这些差异与类黄酮的含量有显著的相关性,说明CHS基因对类黄酮的生物合成有明显影响。     

‘早酥’梨及其红皮芽变‘红早酥’梨类黄酮组分变化与合成模式研究

【目的】探讨不同发育时期‘早酥’梨及其红皮芽变‘红早酥’梨果皮类黄酮组成与合成模式。【方法】以‘早酥’梨与芽变‘红早酥’梨不同发育时期的果实为材料,通过HPLC-MS2法测定其果实发育过程中类黄酮组分的含量变化,通过实时荧光定量PCR测定相关合成基因表达水平的变化。【结果】‘早酥’梨和‘红早酥’梨果皮类黄酮组分与含量差异较大,差异主要集中在黄酮醇、原花青素和花青苷代谢支路。2个品种果实自然发育过程中的类黄酮积累模式基本一致,以酚酸、原花青素、黄酮醇和花青苷为主的多数类黄酮组分的合成高峰位于果实发育早期,随着果实发育成熟,酚酸类物质含量呈现不断下降趋势,大部分原花青素、花青苷和黄酮醇类物质在果实膨大期后含量维持稳定。‘早酥’梨葡糖糖苷类黄酮、原花青素组分儿茶素和原花青素B2在果实成熟期出现第二个积累高峰。类黄酮合成高峰期,大多数类黄酮合成基因表达水平达到峰值。果实发育后期,下游类黄酮合成基因DFR、ANR、ANS和UFGT表达量相应提高。【结论】‘红早酥’梨果皮比‘早酥’梨果皮含有更多类黄酮物质,特别是类黄酮糖苷衍生物的种类更为丰富,含量也显著升高。‘红早酥’梨和‘早酥’梨果皮中的类黄酮合成高峰均位于果实发育早期。随着果实的发育,‘红早酥’成熟果皮中类黄酮组分含量虽有下降,但仍含有较高水平的原花青素和类黄酮糖苷类衍生物。     

冬枣果皮着色过程中类黄酮类物质成分及含量的变化

以‘冬枣’为试材,对果皮着色过程中类黄酮类物质的成分及含量变化进行了研究。在果皮中共检测到5种黄酮醇类物质和8种黄烷醇类物质,未检测到花色苷类物质。黄烷醇类物质在果实呈现绿色时大量合成,随着果实变红,其含量下降,而黄酮醇类物质在果实全红时含量最高。贮藏促进了果皮中的类黄酮类物质的合成。     

草莓果实发育过程中花色苷和黄酮醇类物质的形成

以‘赛娃’草莓为试材,研究了果实中花色苷和类黄酮类物质的形成机制。在‘赛娃’果实中共检测到12种花色苷和7种黄酮醇类物质。幼果期(盛花后15～25 d)果实内没有花色苷的积累,但黄酮醇类物质大量积累;随着果实成熟,花色苷含量逐渐增加,黄酮醇类物质含量降低;遮光导致花色苷和黄酮醇类物质的积累降低了70％～90％,尤其是花青素糖苷和槲皮素糖苷的含量降低了90％以上,表明遮光抑制草莓花色苷和黄酮醇类物质的积累,且对花青素、槲皮素合成的抑制明显高于花葵素和山奈酚。草莓果实类黄酮类物质代谢在发育前期主要向双氢槲皮素方向合成,果实成熟期主要向花葵素方向合成。     

简易避雨栽培对‘赤霞珠’葡萄果实类黄酮物质表征的影响

【目的】通过对2种不同栽培模式下葡萄果实中类黄酮物质的定性定量分析,探究避雨栽培对类黄酮物质代谢及积累的影响,为避雨栽培措施在酿酒葡萄生产中的应用提供依据。【方法】采用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)技术,分析2012和2013年避雨栽培和露地栽培2种模式下生长的‘赤霞珠’葡萄果实果皮中类黄酮物质的组成及其含量。【结果】与露地栽培相比,避雨栽培没有改变果皮中黄酮醇、黄烷醇和花色苷物质的种类,总体上则促进了黄酮醇类物质,主要是3’4’-取代的槲皮素类物质的积累,并有利于黄酮醇和黄烷醇甲基化比例提高,但对黄烷醇物质总量没有显著影响。2012年避雨栽培的果实中花色苷含量显著高于露地栽培,而在2013年其含量则明显较低。偏最小二乘判别分析表明,避雨栽培对花色苷物质的影响最为显著,其中花翠素香豆酰化-3-O-葡萄糖苷在2个年份的避雨栽培果实中均有显著降低,而甲基花翠素香豆酰化-3-O-葡萄糖苷的含量则明显提高。【结论】避雨栽培有助于缓解气候变化对果皮中花色苷等类黄酮物质积累的显著影响,在一定程度上保持果实类黄酮代谢的相对稳定。     

云南涮辣辣椒素积累与物质代谢关系的研究

本试验以云南涮辣辣椒为试材,研究了辣椒素的积累与物质代谢之间的关系。结果表明,在果实发育前期,辣椒中黄酮含量相对较高,之后开始迅速下降,在果实发育后期,其含量缓慢下降;在涮辣果实发育的前期,类黄酮和蛋白质的含量较低,而在果实生长发育的后期(第4、5、6时期),类黄酮和蛋白质的含量先升高再降低,然后升高。     

瓯柑籽油中柠檬苦素类化合物的脱除工艺研究

正瓯柑(Citrus siuavisima Hort. ex Tanaka)是芸香科柑橘属的一个栽培变种~([1]),因其主要分布在我省浙南瓯江沿岸而得名,在民国前史料《浪迹叙谈》中既有"永嘉之柑,俗谓之瓯柑……"的记述~([2])。瓯柑虽然存在皮厚而粗、蒂高多籽、可食率低等缺点,但是其果汁、果皮中都含有黄酮等具有抗氧化能力的生物活性成分,一般认为瓯柑果实中主要的苦味成分是新橙皮苷和柚皮苷~([3])。除此之外,瓯柑籽中也含     

不同树莓品种中非花色苷酚的鉴定与分析

以19个树莓品种为试材,采用超高效液相色谱-质谱联用技术,定性定量分析了树莓果实中的非花色苷酚类物质,以期为寒地树莓新品种的选育提供技术指导,为寒地树莓的栽培生产及应用提供参考依据.结果 表明:树莓果实中共鉴定出31种非花色苷酚类化合物,不同树莓品种果实中非花色苷酚含量为24.75～154.06 μg·g-1;黄烷-3-醇、黄酮醇和黄烷酮对树莓非花色苷酚的组成起重要作用;19个品种可聚为2类,第1类树莓果实中非花色苷酚的种类较多且相对含量较高,第2类树莓果实中非花色苷酚的种类较少且相对含量较低.     

柑橘转基因研究的现状及展望

从柑橘种及品种、转化方法、导入的目的基因、转化所用的外植体、转基因频率及其影响因素等方面对柑橘转基因的现状进行了综述,并提出了下一步的研究重点。已成功获得转基因植株的柑橘种类有枳、甜橙、酸橙、宽皮柑橘、柚和来檬;柑橘转基因的手段主要是农杆菌介导法,ＰＥＧ介导法和基因枪法也有应用;目前导入柑橘的目的基因主要是与抗病抗虫相关的基因。近年来涉及柑橘糖、类胡萝卜素、有机酸、乙烯、ＧＡ、柠檬苦素、叶绿素、黄酮类及果胶等代谢以及果实发育、成熟和柑橘开花等生理过程的基因均已分离,为通过遗传工程手段调控柑橘果实物质代谢及发育过程奠定了基础。     

Expression of chalcone synthase and chalcone isomerase genes and accumulation of corresponding flavonoids during fruit maturation of Guoqing No. 4 satsuma mandarin (Citrus unshiu Marcow)

Chalcone synthase (CHS) and chalcone isomerase (CHI) are two key genes involved in flavonoid biosynthesis. They were both cloned from Guoqing No. 4 satsuma mandarin (Citrus unshiu Marcow), and their relative expression and accumulation of corresponding flavonoid components during fruit maturation were investigated by real-time PCR and HPLC techniques, respectively. During fruit maturation, expression of CHS and CHI genes declined gradually in peels, as well as the concentrations of total flavonoids, trans-chalcone, narirutin and hesperidin; in pulps, however, expression of both genes showed an approximately uptrend, and the concentrations of total flavonoids and those three components were detected in a lower level without significant changes among different developmental periods (P < 0.05). This research confirmed that expression of CHS and CHI genes was positively correlated with flavonoid accumulation and overexpression of them could be a potential approach to produce massive desired flavonoids in citrus fruits.     

果树雄性不育研究进展

雄性不育已在植物育种上得到广泛应用,在果树上也有许多雄性不育类型。迄今,已对一些果树的不育类型进行了基因型鉴定,并获得了与雄性不育性状连锁的DNA标记及可能与雄性不育有关的基因或DNA片段。但对于果树雄性不育分子机理还有待于深入的研究。重点总结了桃、柑橘等几种果树雄性不育的研究进展,这将有助于我国果树的雄性不育研究,使雄性不育材料能更好地应用于果树育种及生产实践。     

‘纽荷尔’脐橙与‘尤力克’柠檬种间体细胞杂种的代谢特征分析

利用GC–MS(气相色谱—质谱)测定柑橘种间体细胞杂种——‘纽荷尔’脐橙(Citrus sinensis Osbeck)+‘尤力克’柠檬[Citrus limon(L.)Burm. F.]和其两个融合亲本果实的初生代谢物含量,包括可溶性糖、有机酸、氨基酸和脂肪酸;利用LC–MS(液相色谱—质谱)测定果实类黄酮含量,综合评估体细胞杂种果实的代谢特征。结果表明,体细胞杂种初生代谢物组成总体偏向‘尤力克’柠檬,苹果酸、柠檬酸和脂肪酸含量均高于两亲本,大多数氨基酸含量介于两亲本之间。体细胞杂种中共检测到48种类黄酮,整体偏向柠檬亲本;其中有33种物质含量介于两亲本之间,15种高于或低于两亲本。     

柑橘中挥发性萜类物质代谢研究进展

柑橘中挥发性物质以萜类为主，不仅影响植株与环境间的信号传递和赋予果实的香气，而且对消费者的感官体验及人体健康有多样的功能。对柑橘中挥发性萜类物质生物学功能、代谢谱的种质及组织特异性、合成途径相关基因及挥发性物质与柑橘分类等研究进展进行了综述。提出目前对柑橘挥发性萜类物质的研究仅限于代谢通路及代谢谱分析；在成分分析上多以游离态为主，糖苷等键合态的分析较少；已明确功能的结构基因及调控基因报道较少，香气品质的形成机理尚有待深入解析。展望未来，基础研究方面应重点揭示柑橘中挥发性萜类物质代谢的进化和演变规律、重要结构基因及转录因子调控机制等；生产应用中关注开发利用现有具特异香味种质、创制特殊香味新品种以及提升香气品质的栽培措施。     

Genetics of bulb colour variation and flavonoids in onion

Onion (Allium cepa L.) is one of the most important vegetable crops due to its diverse culinary and health promoting properties. It is a rich source of dietary phytochemicals such as flavonoids and other antioxidants which enhance the medicinal importance of onion. Onion bulb colour is one of the important quality characters actively targeted in breeding programmes. Onion bulbs with red, white, yellow, golden, pink, chartreuse, etc. colour are available and this variation is due to the mutations in structural and regulatory genes of the flavonoid biosynthesis pathway. The genetics of bulb colour variation is very complex and involves multiple genes and their interactions. Further, these flavonoid compounds and their derivatives play diverse roles in plant development and stress tolerance in plants. Here, we review the biosynthesis of flavonoids, genetics and multiple alleles of genes for onion bulb colour, metabolic engineering, flavonoid in biotic and abiotic stress response and effect of cultural and storage practices on onion flavonoids.     

柑橘属SAUR基因家族的全基因组鉴定及表达分析

分析SAUR（Small auxin up-regulated RNA）基因家族在不同柑橘基因组中的数量、连锁群分布、基因结构、系统进化、基因表达模式等,从香橼、柚、莽山野橘和克里曼丁橘等基因组中分别鉴定到69、62、58和70个SAUR基因。SAUR在基因组上分布不均,呈现明显的串联重复现象,基因家族成员的差异可能是由于串联重复和染色体大片段复制引起。大多数柑橘SAUR基因不含内含子,含有SAUR特有的4个保守motif。系统进化树分析显示,来源于拟南芥、水稻、番茄、马铃薯和柑橘的629个SAUR基因分为9组,每一组都含有5个物种的家族成员,并且同一个物种的SAUR基因具有较近的遗传距离。顺式元件分析表明,CclSAUR基因家族成员的上游序列含有光响应、转录因子结合、激素响应、伤害响应、低温响应、玉米素代谢和类黄酮生物合成相关的元件。qRT-PCR分析结果显示,大多数CclSAUR都能响应外源IAA和低温处理。