華南美麗葡萄與陸地棉中原花青素生物合成及其ANR途徑鑒定.pdf

1、原花青素又稱縮合單寧，是黃烷-3-醇的寡聚或者多聚物。它廣泛分布于高等植物莖、葉以及種子中，具有抗UV損傷、抗病和抗蟲，以及抵御食草動(dòng)物啃食等功能。同時(shí)它是一種良好的抗氧化劑，具有非常重要的保健和藥用價(jià)值；它也是決定紅酒品質(zhì)與風(fēng)味的主要因子之一。近年來，原花青素生物合成機(jī)制在模式植物擬南芥和苜蓿中得到了深入研究，但在經(jīng)濟(jì)作物中報(bào)道甚少。
　　本研究采用TLC和HPLC等方法，分析和鑒定了華南美麗葡萄與陸地棉中原花青素組成成份和結(jié)構(gòu)

2、類型，發(fā)現(xiàn)在華南美麗葡萄葉片各發(fā)育階段均產(chǎn)生(+)-兒茶素、(-)-表兒茶素、(-)-沒兒子茶素和(-)-表沒兒子茶素4種黃烷-3-醇單體；同樣在陸地棉根、莖、葉以及發(fā)育纖維中也鑒定出這4種單體。鹽酸-正丁醇水解兩種植物的原花青素提取物，釋放出飛燕草素、花翠素和天竺葵素3種花青素，表明在這兩種植物中原花青素聚合體延伸單位的結(jié)構(gòu)具有多樣性。
　　同時(shí)，采用RT-PCR技術(shù)從華南美麗葡萄與陸地棉中分別克隆出原花青素生物合成途徑中的AN

3、R基因，命名為VbANR與GhANR，并在大腸桿菌中進(jìn)行了可溶性表達(dá)?；钚苑治霰砻鲀蓚€(gè)重組融合蛋白Trx-VbANR和Trx-GhANR在NADPH參與下，能將飛燕草素、花翠素和天竺葵素分別轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的黃烷-3-醇：(-)-兒茶素和(-)-表兒茶素、(-)-沒兒子茶素和(-)-表沒兒子茶素、(-)-阿爾夫茶精和(-)-表阿兒夫茶精；并且Trx-VbANR在反應(yīng)體系pH7.5時(shí)，還能將花青素底物轉(zhuǎn)化成第三類產(chǎn)物。將VbANR-GFP轉(zhuǎn)入洋

4、蔥表皮細(xì)胞中瞬時(shí)表達(dá)對(duì)VbANR進(jìn)行亞細(xì)胞定位，結(jié)果顯示VbANR定位于細(xì)胞質(zhì)中；采用RNA干擾技術(shù)，在陸地棉中通過VIGS敲除GhANR造成植株花青素異位積累和原花青素以及黃烷-3-醇減少；在擬南芥ban突變體中過表達(dá)GhANR與VbANR能夠重新啟動(dòng)擬南芥的ANR途徑合成原花青素等。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，華南美麗葡萄和陸地棉中原花青素結(jié)構(gòu)多樣，VbANR與GhANR分別是華南美麗葡萄和陸地棉中黃烷-3-醇以及原花青素生物合成的關(guān)