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外界因素对类黄酮化合物合成的激素调控

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周世红 2021-11-17 19:43 评论( 0 ) 浏览( 911 )

类黄酮的生物合成受激素的调控,采用外源激素可用于调控植物类黄酮的生物合成。近年来,关于激素调控类黄酮代谢途径的研究已成为热点。沈欣杰对转色期前樱桃外源施用脱落酸(ABA),使用超高效液相色谱对花色苷含量进行测定,发现ABA处理相对于对照组可以显著促进樱桃果实花色苷的合成,ABA生物合成抑制剂NDGA处理则显著抑制了果实花色苷的合成,除了花色苷物质积累方面,在分子水平上,ABA处理的果实中六个花色苷合成路径关键酶基因的表达水平显著高于对照组。李栋栋用不同浓度ABA处理开花两周后的草莓果实,并进行转录组测序分析发现外源ABA处理能增强PAL、TAL、4CL、DFR(二氢黄酮醇还原酶)等与草莓中类黄酮化合物合成相关的酶的活性,进而诱导花青素合成积累。有研究认为MYB基因的表达是由许多植物激素诱导的,包括脂基激素茉莉酸酯(MeJA)。MeJA是一种内源植物生长调节剂,可调控类黄酮化合物等次生代谢物的合成,刘生财等为了解MeJA对苋菜细胞中类黄酮合成的影响,以苋菜悬浮细胞为材料,结合qRT-PCR技术,检测不同浓度MeJA和添加时间处理对类黄酮积累的影响,结果显示,在悬浮细胞培养的第4d添加200μmol/L时类黄酮含量达到最大;与对照(MeJA0μmol/L)相比,不同浓度MeJA处理下,PAL、F3H、CHI、CHS基因表达量均极显著上调,与类黄酮含量具有正相关性。本研究表明MeJA浓度和添加时间对苋菜悬浮细胞中类黄酮和类胡萝卜合成起着重要调控作用。LI等将MeJA加入到甘草细胞悬液中,通过RNA测序技术分析来识别差异表达的基因,结果显示MeJA对MYB转录因子GlMYB4和GlMYB88具有显著的诱导作用,亚细胞定位发现GlMYB4和GlMYB88蛋白定位于细胞核,通过表达分析发现GlMYB4和GlMYB88可以正向调节甘草细胞中黄酮类化合物的合成。GONZALEZ等为研究ABA是否参与了酚类化合物的积累,特别是花青素苷的生物合成,以干旱胁迫下的智利浆果为研究对象,施用氟立酮(ABA生物合成抑制剂),并在24、48和72h的干旱胁迫条件下在幼苗和完全展开的叶片上施用ABA,收获植株后,分别采集叶片,检测生化状态。观察到,氟立酮处理显著降低了受胁迫植物的ABA浓度和总花青素浓度,使此浓度达到了对照组植物的水平。施用ABA可恢复胁迫植株在48h内的ABA水平和总花青素浓度。qRT-PCR结果显示,经氟立酮处理的植株叶片中,AcUFGT基因表达降低,而随后施用ABA则增加了AcUFGT的表达。综上所述,ABA参与调控干旱胁迫下花青素苷的生物合成。YANG等为了探索ABA是否参与多酚生物合成,通过高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱,从葡萄提取物中鉴定出16个多酚类物质,外源褪黑激素和ABA处理均显著促进了黄酮醇和黄烷醇各组分的生物合成,尤其是儿茶素褪黑激素200μmol/L处理时几乎增加了一倍,参与类黄酮生物合成的4CL、CHS、F3H、FLS(类黄酮醇合成酶)、UFGT等基因的表达也明显上调。JIA等利用一种新建立的烟草病毒诱导草莓果实基因沉默技术,下调ABA生物合成关键酶基因FaNCED1的表达,导致草莓果实中ABA含量显著下降,果实着色明显减少。另外在转基因RNA干扰(RNAi)果实中也观察到类似的无色表型,病毒诱导的基因沉默下调了ABA受体基因FaCHLH/ABAR的表达。更重要的是,外源ABA可以恢复但不能逆转基因FaCHLH下调引起的RNAi果实的无色表型,此外还观察到FaCHLH/ABAR基因的表达水平下调不仅改变了ABA水平和糖含量,还改变了一组ABA和糖响应基因,外源糖可以显著促进果实成熟,同时刺激ABA积累。这些数据表明ABA是促进草莓成熟的信号分子,ABA受体FaCHLH/ABAR是草莓成熟过程中响应ABA的正调节因子,可以影响草莓类黄酮化合物的生物合成。

相关链接:儿茶素褪黑激素甘草

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