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植物澀味化合物代謝 關(guān)鍵基因首次被發(fā)現(xiàn)

2020-02-26 17:10:27   

科技日報(bào)訊 (記者吳長鋒)記者從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉,該校茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室夏濤課題組,首次從植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)并鑒定了參與植物單寧化合物降解的單寧酰基水解酶(Tannase,TA)基因。該項(xiàng)成果日前在線發(fā)表在國際植物學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《新植物學(xué)家》上。

植物單寧是植物界普遍存在的酚類化合物,是植物在生存適應(yīng)過程中為了抵御病毒、菌類等微生物或環(huán)境的脅迫而形成的一種次生代謝產(chǎn)物,它們廣泛積累于茶葉、水果、蔬菜等各種植物性食品中,是決定澀味的主要化合物。長期以來,有關(guān)控制植物單寧化合物的合成及水解途徑的關(guān)鍵基因尚不清楚,成為國內(nèi)外植物界高度關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

課題組經(jīng)過十余年的潛心研究,利用多種酶純化手段結(jié)合質(zhì)譜分析,從茶樹中分離純化鑒定了茶樹單寧酶,并有針對性地從茶樹中純化該酶,對候選基因進(jìn)行逐一功能驗(yàn)證,最終找到單寧?;饷?,確定了編碼該酶的基因序列。

進(jìn)一步分析表明,單寧?;饷笇儆趩螌庻;饷讣易?,該家族酶普遍存在于柿子、葡萄、草莓等富含單寧的植物中;通過基因功能驗(yàn)證證實(shí)它們參與澀味化合物酯型兒茶素、沒食子單寧和鞣花單寧的代謝;進(jìn)化證據(jù)表明,編碼這些蛋白質(zhì)的單寧酶基因家族不同于微生物單寧酶基因,在植物中具有獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)化起源。

據(jù)夏濤介紹,植物單寧酶基因的鑒定發(fā)現(xiàn),為茶樹、柿子、葡萄、草莓等富含單寧化合物的作物品質(zhì)調(diào)控和優(yōu)良品種選育提供了理論依據(jù)。“茶樹中的多酚類物質(zhì)(酯型兒茶素)能夠抗氧化、抗腫瘤,但如果含量過多,就導(dǎo)致茶葉很澀,影響風(fēng)味,現(xiàn)在通過分子輔助育種的方式,可以選育適量酯型兒茶素含量的茶樹,讓茶既能風(fēng)味品質(zhì)好,又具有保健作用。”夏濤說。

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