花色素苷生物合成相关基因的研究进展VIP专享VIP免费

花色素苷生物合成相关基因的研究进展张剑亮，王继华，吕冰，安康，曹干（广东省农业科学院作物研究所，广东 广州 510640）摘要： 关键词：类黄酮化合物是植物次生代谢产物的一部分。类黄酮化合物可以以单体、二聚体和寡聚体的形式存在，几乎分布在植物所有的组织中，但主要在液泡中。它们也以有色寡聚/多聚分子混合物的形式存在于各种心材和树皮中。花色素苷是类黄酮类化合物中最重要的一类化合物。花色素常以苷类形式存在于植物细胞液泡中。花色素苷除了作为花、果实和种子的主要色素之外，还有其他多种功能。特异的类黄酮化合物还可以吸收紫外线，使植物免受紫外线 B 的辐射，从而防止紫外线对植物的伤害（Ebel and Hahlbrock, 1982）；参与调节植物对生长素的反应（Jacobs and Rubery, 1988; Harborne and Williams, 2000）；具有类似外激素的功能，吸引昆虫授粉。现今，人们之所以对花色素苷类化合物产生浓厚的兴趣，主要还是因为它给人类的身体健康带来很大的益处。饮食中的花色素苷类化合物可能对许多疾病具有预防和治疗作用。许多研究显示花色素苷类合物可以预防中风、抑制肿瘤发育，具有抗炎性，口服花色素苷对糖尿病和溃疡有好处。花色素苷类化合物作为一类类黄酮，同时也具备类黄酮的一般生理活性。大量研究已证实红葡萄酒的健康效果（特别是预防心血管疾病）与其所含有的花色苷及其聚合物密不可分。目前市场已出现以花色素苷为主要有效成分的改善视力的功能性或保健食品。不过要注意的是不同种类的花色素苷的生理功能定位可能会有所不同。总之，花色素苷类化合物作为一类功能性基料，在功能性食品领域具有很好的应用前景（唐传核，2005）。1 花色素苷的生物合成途径花色素苷的生物合成（图 1.2）是由丙二酰 CoA 和香豆酰 CoA 在查尔酮合成酶（CHS；EC 2.3.1.74）催化下产生查尔酮开始的。其中香豆酰 CoA 是从苯丙氨酸经过多步酶促反应形成的。苯丙氨酸脱氨酶（PAL；EC 4.3.1.5）是这一系列酶反应中的第一个酶。该酶将苯丙氨酸转化为肉桂酸，将酪氨酸转化为 ρ－香豆酸。该合成途径也是合成其他多种化合物（如类黄酮、木质素、芪类化合物和香豆素等）的起始点，因此受到发育和多种外界环境因素的调控。黄烷酮在黄烷酮-3-羟化酶（F3H；EC 1.14.11.9）的催化下，C 环第三位置羟化而形成二氢黄酮醇。该酶在一般条件下不稳定。由 F3H 催化所生成的二氢黄酮醇，通常是其他两种酶 B－环羟化酶，即二氢黄酮醇 3...