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研究进展

武汉植物园苹果花青素形成机理的研究取得新进展

苹果花青素形成机制的研究

苹果是我国栽培面积最大、产量最多的水果,也是世界上种植面积最大的栽培果树之一。红苹果具有外观鲜艳和营养丰富的双重特点,一直以来深受人们的喜爱。红苹果呈现出的红色是花青素(anthocyanin)的大量累积形成的,同时还富含许多对人体健康有益的原花青素(Proanthocyanidin;PA)。然而,红苹果花青素的合成途径始终是现代研究的焦点,而对原花青素合成途径的研究甚少。武汉植物园果树分子育种课题组与美国伊利诺伊大学开展合作研究,通过苹果花青素还原酶(ANR)的转基因试验,发现ANR对植物花青苷、黄酮醇等类黄酮物质的合成具有调控作用。

原花青素是水果中一种重要功能性成分,由花青素还原酶(ANR)催化合成。该研究利用苹果BAC文库克隆了花青素还原酶基因(ANR)家族的两个成员,分别定位于第5、10号染色体,发现ANR基因在烟草中过量表达不仅能够抑制查尔酮异构酶基因(CHI)和二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)表达,而且也影响黄酮醇合成酶基因(FLS)和无色花色素还原酶基因(LAR)的表达,最终表现为阻止花青苷的积累、改变花器官的着色方式,同时还发现苹果MdANR基因在果实发育后期的非红皮品种果皮中的表达水平高于红皮品种,揭示了ANR基因与花青苷代谢途径中的CHIDFR等其他结构基因存在协同作用,共同调控植物花青苷、黄酮醇等类黄酮物质的合成。

相关研究论文Introduction of apple ANR genes into tobacco inhibitsexpression of both CHI and DFR genes in flowers, leading toloss of anthocyanin近期发表于国际权威期刊Journal of Experimental Botany (2010年影响因子4.818;TOP 10%)。

                    (果树分子育种课题组 谷超)