研究揭示莲子心黄酮碳苷合成分子机制

　　近日，中国科学院植物研究所研究员王亮生团队揭示了莲子心黄酮碳苷的分子机制，相关研究成果发表于《植物学杂志》。

　　莲又称荷花，是一种药食同源的水生植物，其荷叶、藕节、莲子、莲子心、莲房和莲须皆可入药，但药效不同。王亮生团队此前从莲子心中首次鉴定了11个黄酮碳苷，为解析莲子心多种药效的构效关系提供了重要的理论依据；随后调查了38个莲品种莲子心中黄酮碳苷的分布，发现其种类在不同品种间无差异，但含量变异较大。

　　研究人员进一步分析了莲基因组中UDP-糖基转移酶家族，分子克隆并鉴定了两个参与黄酮碳苷合成的糖基转移酶UGT708N1和UGT708N2。体外和体内生化证据表明，UGT708N1催化2-羟基柚皮素和2-羟基圣草酚生成相应的单碳葡萄糖苷，随后通过脱水反应形成黄酮单碳苷；UGT708N2则催化2-羟基柚皮素单碳葡萄糖苷继续发生阿拉伯糖基化或木糖基化，再经过脱水反应生成黄酮双碳苷。

　　研究发现，植物体内黄酮双碳苷的合成是分步反应，需先发生葡萄糖基化，才能继续发生阿拉伯糖基化或木糖基化。由此，研究人员提出了莲中黄酮碳苷的生物合成途径。

　　该研究揭示了莲中黄酮双碳苷合成的分子机制，鉴定到一个特异催化黄酮双碳苷第二步糖基化修饰并具有较宽糖基供体选择性的糖基转移酶UGT708N2，为高等植物中黄酮双碳苷生物合成提供了新基因和新方法，对于利用合成生物学生产黄酮碳苷具有重要参考价值。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1111/tpj.15168