葡萄花色苷的生物合成.pdfVIP

植物生理学通讯第44卷第2期，2008年4月 363 葡萄花色苷的生物合成 刘闯萍1，王军1’2，‘ 东北林业大学1林学院，2林木遗传育种与生物技术教育部重点实验室，哈尔滨150040 in AnthocyaninBiosynthesisGrapevine LIU Junl’” Chuang—Pin91．WANG 。School TreeGenetic and ofForestry,2KeyLaboratoryofForest ImprovementBiotechnology,Ministry ForestryUniversity,Harbin150040,China 提要：文章介绍葡萄花色苷的生物合成途径，及与其相关酶的种类、结构基因和调节基因的研究进展，并对今后这一领 域需要进一步研究的问题作了展望． 关键词：葡萄；花色苷；生物合成 黄酮类化合物(flavonoid)是植物次生代谢的一矮牵牛(Petunia hybridia)花色苷生物合成和调控的 大类化合物，具有防护紫外线损伤，抵抗病原物 研究成果，葡萄花色苷的相关研究也取得了很大 侵染，促进豆科植物结瘤、种子传播及花粉管伸 进展。本文介绍葡萄花色苷生物合成途径、有关 长等作用(Koes等1994：Sparvoli等1994：Holton酶类、结构基因及调节基因的研究进展，并对今 和Cornish 1995)。花色苷(anthocyanin)为黄酮类后这一领域需要解决的问题作了展望。 化合物中的一类，除了赋予植物器官各种颜色 1葡萄花色苷的生物合成途径 外，作为昆虫和一些动物的引诱剂，对授粉和种 花色苷主要在葡萄浆果的表皮细胞细胞质中 994；Wrolstad 子传播都有作用(Sparvoli等1 合成，在液泡中积累，最初合成的是花青素 2004)。正因为花色苷的多种作用，因此有关其 生物合成和调控引起了人们的兴趣。 转变为其它类型的花色苷(KOes等2005； 有关花色苷合成的遗传学研究，可以追溯到 19世纪孟德尔的豌豆实验。此后，人们相继对不 累，葡萄果实遂呈现红色、蓝色、紫色或黑色。 同植物花色苷的遗传和生物合成进行了研究。早 葡萄成熟时的果实颜色对其商品质量有影响，特 期的研究主要集中在表型的遗传变异上，．如花色 别是对于酿酒用的葡萄。不同种或品种葡萄都具 苷及其它黄酮类化合物结构的鉴定，这为研究控 有自己独特的花色苷类型，各种花色苷的比例决 制其生物合成的有关基因奠定了基础。同时，对 突变体的研究也促进了有关花色苷生物合成和调控 Jeong等2006)。欧亚洲种的葡萄(Vitisvinifera)品 的工作。目前，已经克隆了与葡萄花色苷生物合 种一般都只含有单糖苷化的花青素、花翠素、甲 成有关的结构和调节基因(SParvoli等1994； Kobayashi等200l，2002，2004，2005)，并采甲花翠素(malvidin)的3．葡萄糖苷、3．乙酰葡萄糖 用重组DNA技术对其功能作了鉴定(Kobayashi等 苷、3-p一香豆酰葡萄糖苷和3．咖啡酰葡萄糖苷衍 生物，其中二甲花翠素及其衍生物是其主要成 2002：Deluc等2006；Bogs等2006)。 葡萄浆果的颜色对加工和鲜食品种都有作 用，而花色苷等黄酮类化合物对葡萄酒的颜色、 收稿 2007—12．03 2008．03．05 修定 质量和营养价值的作用更大(Gonz丘lez．Manzano等 资助 黑龙江省博士后科研启动基金(