【摘要】：芳香物質(zhì)以游離態(tài)和結(jié)合態(tài)兩種形式存在。結(jié)合態(tài)芳香物質(zhì)不具有揮發(fā)性,主要是通過(guò)糖基轉(zhuǎn)移酶UGT催化游離態(tài)物質(zhì)的糖基化反應(yīng)形成。芳樟醇是桃等果實(shí)芳香品質(zhì)形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。理解結(jié)合態(tài)芳樟醇的形成對(duì)于了解及改善芳香品質(zhì)具有重要意義。本文以桃果實(shí)為研究材料,開(kāi)展結(jié)合態(tài)芳樟醇形成相關(guān)UGT基因的鑒別和調(diào)控研究。主要結(jié)果如下:1、利用植物UGT基因家族的PSPG-box特征結(jié)構(gòu)域鑒定出了 168個(gè)桃UGT基因家族成員。根據(jù)進(jìn)化樹(shù)聚類分析,桃UGT可以分為16組,以G組數(shù)量最多(34個(gè))。桃UGT基因家族成員不均勻分布在8條染色體上。共有96個(gè)UGT含有內(nèi)含子序列,其中1-5(5號(hào)內(nèi)含子)具有高度保守性。基于RNA-seq的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序顯示UGT在桃不同組織和發(fā)育階段具有不同表達(dá)模式。UV-B處理誘導(dǎo)了UGT基因家族65個(gè)成員(39%)表達(dá),抑制了 24個(gè)UGT(14%)的表達(dá)。2、鑒別出了桃果實(shí)26種結(jié)合態(tài)芳香物質(zhì),其中結(jié)合態(tài)芳樟醇是含量最為豐富的萜類芳香物質(zhì)。在桃果實(shí)中,30%的芳樟醇以結(jié)合態(tài)形式存在。隨著果實(shí)成熟,結(jié)合態(tài)芳樟醇含量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。外源乙烯處理桃果實(shí)后,結(jié)合態(tài)芳樟醇含量顯著增加;UV-B照射則顯著抑制結(jié)合態(tài)芳樟醇積累。3、鑒別出了結(jié)合態(tài)芳樟醇生物合成相關(guān)的UGT家族成員PpUGT85A2。通過(guò)桃果實(shí)結(jié)合態(tài)芳樟醇含量與UGT基因家族成員轉(zhuǎn)錄水平的相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)PpUGT85A2表達(dá)與結(jié)合態(tài)芳樟醇含量呈顯著正相關(guān)。這種正相關(guān)性在不同品種桃果實(shí),及乙烯、水楊酸和UV-B處理果實(shí)中也得到了重復(fù)。采用游離態(tài)芳樟醇為底物處理桃葉片顯著促進(jìn)了PpUGT85A2表達(dá)和結(jié)合態(tài)芳樟醇含量增加。體外重組蛋白PpUGT85A2能以UDP-葡萄糖為糖供體,以芳樟醇為底物,催化形成結(jié)合態(tài)芳樟醇。基于桃果實(shí)的同源瞬時(shí)過(guò)表達(dá)及異源擬南芥和煙草的穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因技術(shù),發(fā)現(xiàn)PpUGT85A2在植物體內(nèi)過(guò)表達(dá)顯著增加了結(jié)合態(tài)芳樟醇含量。4、篩選出了可以轉(zhuǎn)錄激活PpUGT85A2的轉(zhuǎn)錄因子PpNAC8�；谵D(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)開(kāi)展了桃果實(shí)成熟過(guò)程中PpUGT85A2和轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)19個(gè)候選轉(zhuǎn)錄因子,包括NAC、WRKC、ERF等基因家族成員。利用煙草雙熒光素酶體系開(kāi)展轉(zhuǎn)錄調(diào)控效應(yīng)分析,發(fā)現(xiàn)PpNAC8可顯著激活PpUGT85A2啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄,初步揭示了桃果實(shí)成熟過(guò)程中結(jié)合態(tài)芳樟醇形成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S662.1
【圖文】：

定出超過(guò)１７００種物質(zhì)（Ｓｏｎｇ等，２０１８）。這些芳香物質(zhì)在果實(shí)等植物可食逡逑用部分具有重要作用，它們是風(fēng)味品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，進(jìn)而影響消費(fèi)者喜逡逑好。芳香物質(zhì)通常以兩種形式存在：一種是具有揮發(fā)性的游離態(tài)形式，它們逡逑主要通過(guò)ＭＥＰ途徑、ＭＶＡ途徑、ＬＯＸ途徑、莽草酸途徑和氨基酸分解代謝逡逑等生物合成途徑產(chǎn)生；另一種是結(jié)合態(tài)形式的芳香物質(zhì)，不具有揮發(fā)性（圖逡逑１．１）。它們由游離態(tài)的芳香物質(zhì)通過(guò)與糖基結(jié)合，形成糖苷鍵并貯存在液泡逡逑內(nèi)。在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程或受到外界刺激時(shí)，會(huì)被酸解或被糖苷水解酶催逡逑化，使糖苷鍵斷裂，分解為具有揮發(fā)性的游離態(tài)形式進(jìn)而釋放，發(fā)揮其生物逡逑功能。由于人們感受到的香味強(qiáng)弱不僅取決于芳香物質(zhì)合成的多少，還與這逡逑些物質(zhì)的存在形態(tài)密切相關(guān)。由于結(jié)合態(tài)芳香物質(zhì)具有非揮發(fā)性的特殊性逡逑質(zhì)，直到１９６９年首次在玫瑰花瓣中檢測(cè)到糖苷形式的單萜醇，才開(kāi)始了結(jié)合逡逑態(tài)芳香物質(zhì)的研究（Ｆｒａｎｃｉｓ和Ａｌｌｃｏｃｋ，邋１９６９）。作為隱藏的芳香物質(zhì)，結(jié)合逡逑態(tài)芳香物質(zhì)近年來(lái)受到了越來(lái)越多的研究，頗引人注意（Ｓｏｎｇ等，２０１８）。逡逑

主要包括：萜烯醇類物質(zhì)、苯丙烷類衍生物、Ｃ６醇類物質(zhì)以及帶有羥基的酯類逡逑物質(zhì)等（范剛等，２０１０）。其中的萜烯醇類物質(zhì)包括單萜醇（如芳樟醇、香葉逡逑醇、萜品醇等）和倍半萜醇（圖１．２），它們通常為果實(shí)提供果香型香味，對(duì)逡逑于風(fēng)味品質(zhì)具有重要貢獻(xiàn)；苯丙烷類衍生物是指由莽草酸途徑產(chǎn)生的帶有羥基逡逑的苯環(huán)類化合物，如苯甲醇、苯乙醇、丁子香酚等；Ｃ６醇類物質(zhì)主要為正己醇、逡逑２－己烯醇、３－己烯醇等；而３－羥基己酸甲酯、３－羥基己酸乙酯等則屬于帶羥基逡逑的酯類物質(zhì)。此外，一些雜環(huán)類化合物如呋喃酮等，也可作為糖苷配基；Ｃｕ逡逑降異戊二烯類化合物包括Ｐ－大馬士酮和（３－紫羅蘭酮等也可作為糖苷配基，它逡逑們是葡荀果實(shí)香氣的重要物質(zhì)，具有花果香味（孟楠等，２０１５）；還有一些醛逡逑類物質(zhì)，如苯甲醛，可在Ｃ－Ｏ鍵發(fā)生糖基化，以糖苷形式（扁桃苷，Ａｍｙｇｄａｌｉｎ）逡逑存在于果仁和堅(jiān)果中（Ｌｉ等，２０１０）。逡逑—＾邋ＯＨ逡逑芳樟醇邐香葉醇邐萜品醇邐苯甲醇邐２－苯乙醇逡逑ＯＨ邋０逡逑０邋ＯＨ逡逑３－羥基己酸甲酯３－羥基己酸乙酯邐１－正己醇邐２－己烯醇邐３－己烯醇逡逑呋喃酮邐Ｐ－紫羅蘭酮邐Ｐ－大馬士酮邐苯甲醛邐丁子香酚逡逑圖１．２結(jié)合態(tài)芳香物質(zhì)的糖苷配基結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ａｇｌｙｃｏｎｅ邋ｆｏｒ邋ｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｅｄ邋ｖｏｌａｔｉｌｅｓ逡逑２逡逑

２００１）。因此，植物可通過(guò)糖基化來(lái)感知外源揮發(fā)性有機(jī)化合物，逡逑并將這些物質(zhì)吸收到體內(nèi)，在糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，轉(zhuǎn)化為非揮發(fā)性糖苷形式，逡逑從而提高自身的防御能力，以防食草動(dòng)物從受傷的鄰近植株轉(zhuǎn)移（圖１．４）。逡逑游離態(tài)芳香物質(zhì)邐八逡逑、、、氣逡逑丨：邐丨邐Ｉ邐１逡逑圖１．４結(jié)合態(tài)芳香物質(zhì)在植物間的信號(hào)傳遞逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．４邋Ｓｉｇｎａｌ邋ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｅｄ邋ｖｏｌａｔｉｌｅｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｐｌａｎｔｓ逡逑５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 孟楠;劉斌;潘秋紅;;葡萄果實(shí)降異戊二烯類物質(zhì)合成調(diào)控研究進(jìn)展[J];園藝學(xué)報(bào);2015年09期

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3 王軍;侯丙凱;;植物小分子化合物的糖基化與糖基轉(zhuǎn)移酶[J];植物生理學(xué)通訊;2008年05期

4 范剛;柴倩;潘思軼;;錦橙游離態(tài)和鍵合態(tài)風(fēng)味物質(zhì)研究[J];食品科學(xué);2006年12期

5 宛曉春,湯堅(jiān),袁身淑,王出祥,劉楊岷;檸檬汁中游離態(tài)和鍵合態(tài)萜類化合物的研究[J];食品與發(fā)酵工業(yè);1991年04期

本文編號(hào)：2802101