2021年9月6日,团队在Journal of Experimental Botany在线发表了题为“MdUGT88F1-mediated phloridzin biosynthesis coordinates carbon and nitrogen accumulation in apple”的研究论文。
根皮苷是在苹果中高度积累的一种黄酮类物质,并且其具有优异的抗氧化特性,因此黄酮类的生物合成在苹果的诸多生理过程中发挥关键作用。之前研究已表明,通过沉默MdUGT88F1(一个关键的UDP-葡萄糖:根皮素2’-O-葡萄糖基转移酶基因)会通过干扰根皮苷的生物合成而影响苹果发育过程及其对腐烂病的抗性,但是目前尚不清楚苹果中的根皮苷生物合成是否涉及其他的生理相关性。
该研究通过沉默Mdugt88f1发现,根皮苷的生物合成对于维持MdGLK1/2表达以及正常叶绿体发育和光合固碳是必不可少的。此外,研究人员发现,当根皮苷生物合成增加(OE)时,并不影响植物(或叶绿体)的发育,但减少了氮的积累,导致过量表达MdUGT88F1的苹果品系在生长发育过程中叶绿素缺乏、光敏感性和糖积累。进一步的分析表明,MdUGT88F1介导的根皮苷生物合成负调节苹果芽中的胞质谷氨酰胺合成酶1-天冬酰胺合成酶-天冬酰胺酶(GS1-ASASPG)铵同化途径并抑制了叶绿素合成,并且GS1-AS-ASPG途径中根皮苷生物合成的干扰也被认为与其通过与枝条中三羧酸循环的代谢竞争限制铵同化的碳架有关。
总之,该研究表明MdUGT88F1介导的根皮苷生物合成对于苹果树种的叶绿体发育、光合碳固定以及氮同化过程相关。
MdUGT88F1介导根皮苷生物合成调控苹果碳氮积累的模型
原文链接:https://academic.oup.com/jxb/article/73/3/886/6364879
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