2021年2月17日，海南大學(xué)園藝學(xué)院與中國(guó)熱科院聯(lián)合培養(yǎng)研究生衣德寶（2018級(jí)碩士）以第一作者在TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》發(fā)表封面文章“Integrative analysis of the coloring mechanism of red longan pericarp through metabolome and transcriptome analyses” ，首次揭示了紅皮龍眼果皮花色苷的形成機(jī)制。

 

　　龍眼（Dimocarpus Longan Lour.）是原產(chǎn)于我國(guó)具有重要的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值的常綠果樹(shù)。龍眼果皮通常呈黃褐色或灰黃色，紅果皮（RP）龍眼未見(jiàn)報(bào)道。研究團(tuán)隊(duì)利用從國(guó)外收集的紅皮龍眼資源，通過(guò)代謝組和轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析的手段對(duì)紅皮龍眼形成的機(jī)制進(jìn)行了闡釋?zhuān)晒﹁b定了導(dǎo)致龍眼果皮呈現(xiàn)紅色的花色苷組分，并對(duì)其生物合成機(jī)制進(jìn)行了解析。

 

　　利用LC-MS從紅皮（RP）龍眼和主栽品種‘石硤’龍眼共鑒定到597種組分，其中紅皮龍眼中主要含有類(lèi)黃酮類(lèi)物質(zhì)，‘石硤’龍眼主要為酚酸類(lèi)物質(zhì)。在兩種龍眼中共鑒定出5種類(lèi)型的花色素類(lèi)物質(zhì)，其中矢車(chē)菊素衍生物（Cyanidin 3-O-glucoside、Cyanidin 3-O-6?-malonyl-glucoside和Cyanidin O-syringic acid）含量最高，只存在于紅皮龍眼中；飛燕草素衍生物Delphinin 3-O-glucoside 和天竺葵素衍生物Plargonin O-rutinoside含量極低，Delphinin 3-O-glucoside僅在‘石硤’龍眼發(fā)現(xiàn)，而Pelargonin O-rutinoside在兩個(gè)龍眼品種均檢測(cè)出。花青素合成途徑中的結(jié)構(gòu)基因F3H、F3'H、UFGT、GST和調(diào)控基因MYB、bHLH、NAC、MADS等在紅皮龍眼花色素苷積累過(guò)程中扮演重要角色。可見(jiàn)，紅皮龍眼的呈現(xiàn)鮮艷的紅色主要是由于矢車(chē)菊素衍生物在果皮中積累，F(xiàn)3'H和F3'5'H基因可能在選擇合成哪些花青素成分中起著重要作用。研究結(jié)果為龍眼新品種培育和功能成分開(kāi)發(fā)利用的提供了材料和理論支撐。

　

　　圖1 龍眼果皮花色素苷形成的代謝通路解析

 

　　海南大學(xué)園藝學(xué)院2018級(jí)碩士生衣德寶、張紅娜副研究員為該論文的共同第一作者，中國(guó)熱科院石勝友研究員、魏永贊副研究員為共同通訊作者。

 

　　園藝學(xué)院張紅娜博士于2020年6月以海南省“拔尖人才”引進(jìn)，近年來(lái)主持國(guó)家自然科學(xué)基金（面上、青年）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)子課題（2項(xiàng)）等多項(xiàng)省部級(jí)以上項(xiàng)目，在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》 《Genomics》 《BMC genomics》 《Frontiers in Plant Science》等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域雜志上發(fā)表SCI論文9篇。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.0c05023