基因中心和果樹所合作在香蕉類胡蘿卜素合成調控機製研究方麵取得新進展
近日,基因中心作物品質控製與多組學技術創新團隊與果樹所香蕉遺傳改良創新團隊合作在國際學術期刊Food Chemistry(IF=9.231,中科院一區TOP)發表題目為“Metabolic profiling reveals genotype-associated alterations in carotenoidcontent during banana postharvest ripening”的研究論文。果樹所盛鷗副研究員,基因中心殷誌斌副研究員、黃文潔助理研究員為論文共同第一作者,晏石娟研究員和易幹軍研究員為共同通訊作者。
香蕉果肉富含多種有益人體健康的功能性代謝物,尤其是類胡蘿卜素。作為人體中維生素A的主要合成前體,類胡蘿卜素具有延緩衰老、抗氧化、免疫調節和抗癌等功效。因此,係統探究類胡蘿卜素在不同基因型香蕉果肉中代謝調控機製意義重大。
該合作團隊前期報道了在香蕉果實發育過程中類胡蘿卜素的合成因基因型的差異而不同,且受到了糖酵解途徑的正調控(Food Chemistry, 2019, 297:125016-125025)。在前期研究基礎上,又係統開展了3個基因型(AAA、AAB、ABB)、9個栽培類型共18個香蕉品種在采後不同時期的代謝組學分析。率先揭示了香蕉果肉中類胡蘿卜素的組成分布呈現基因型依賴規律。在AAB基因型香蕉果肉中,α-carotene含量最多,且α-carotene和β-carotene含量總和占比為79%-94%,而Lutein的含量最低(6%-21%)。同時,香蕉果肉成熟後,α-carotene和β-carotene含量均顯著下降,且二者在AAB基因型果肉中下降程度最為顯著;相反,大多數香蕉果肉中Lutein含量在成熟後顯著提高。通過對18個香蕉品種果肉中類胡蘿卜素代謝與氨基酸代謝進行整合分析,發現了香蕉果肉中α-carotene和β-carotene的積累與糖酵解途徑關聯的氨基酸含量降低成正相關,而與三羧酸循環途徑關聯的氨基酸含量降低成負相關。本研究為高類胡蘿卜素含量的香蕉品種選育提供理論依據。
本研究得到廣東省重點領域研發計劃等多個科研項目的資助。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622023421