近日，我校生命科學學院藥用植物研究中心吳鴻教授團隊于Horticultural Plant Journal（農(nóng)林科學1區(qū)Top期刊， IF2023=5.7）在線發(fā)表了題為“Crc1,6RhaT is involved in the synthesis of hesperidin of the main bioactive substance in the Citrus reticulata ‘Chachi’ fruit（Crc1,6RhaT調(diào)控茶枝柑中的主要活性物質橙皮苷的合成）”的研究論文。該研究將廣陳皮原植植物茶枝柑中Crc1,6RhaT的表達模式與分泌囊的發(fā)育聯(lián)系起來，通過多種研究手段，系統(tǒng)深入地探究了茶枝柑果實發(fā)育過程中Crc1,6RhaT促進茶枝柑果皮中橙皮苷合成的分子細胞學機制。首次為橙皮苷可能在液泡中合成提供了細胞學證據(jù)，為深入研究類黃酮物質合成與積累場所提供了新的視角。對于開展藥用植物有效成分的合成和積累的研究以及指導廣陳皮高品質藥材采收具有重要的理論和實際指導意義。
茶枝柑（Citrus reticulata ‘Chachi’）是蕓香科（Rutaceae）柑橘屬（Citrus）植物橘（C. reticulata Blanco）的栽培變種，其干燥成熟果皮即為廣陳皮。廣陳皮具有較高的市場和藥用價值，自古以來就有“一兩陳皮一兩金，百年陳皮勝黃金”的說法。分泌囊是柑橘屬植物果實普遍存在的結構特征，也是主要有效成分黃酮和揮發(fā)油合成和積累的場所。廣陳皮中含有豐富的類黃酮物質，其中橙皮苷是廣陳皮中主要的生物活性物質，是《中華人民共和國藥典》（2020年一部）廣陳皮檢測指標成分之一，是一種強有效的抗氧化劑和自由基清除劑，同時具有抗炎、抗病毒、降血糖等功效。為了揭示茶枝柑中橙皮苷的合成調(diào)控與積累場所，該研究利用多學科交叉的實驗手段，探究了茶枝柑果實發(fā)育過程中Crc1,6RhaT在基因、蛋白以及亞細胞水平的時空表達規(guī)律并進行了綜合分析。
體外酶功能驗證結果表明Crc1,6RhaT蛋白可以催化橙皮苷和柚皮蕓香苷的合成。Crc1,6RhaT在茶枝柑葉中的瞬時過表達結果顯示，當Crc1,6RhaT的表達量上升，橙皮苷的相對含量也有顯著提高。原位雜交組織特異性以及Crc1,6RhaT在基因和蛋白表達水平的變化與橙皮苷的相對含量在時空變化規(guī)律上的一致性，指出Crc1,6RhaT在調(diào)控茶枝柑果實中橙皮苷的合成具有重要作用。
運用免疫膠體金技術，分析了茶枝柑果皮分泌囊中橙皮苷合成酶的積累模式，Crc1,6RhaT首先在內(nèi)質網(wǎng)合成，經(jīng)過囊泡運輸釋放到液泡中進而利用前期轉運至液泡中的底物合成了橙皮苷并在液泡中貯藏。
生命科學學院吳鴻教授和白玫副教授為該論文的共同通訊作者，已畢業(yè)博士生尚娜、仝盼盼和博士研究生葉鵬為該論文的共同第一作者。該研究得到了國家自然科學基金面上項目（32270381），廣東省自然科學基金（2022A1515011086），廣東省重點領域研發(fā)計劃項目（2020B020221001），廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系創(chuàng)新團隊建設專項資金（2019KJ125）等項目的資助。
文/圖 生命科學學院
