广西热作所在中科院二区期刊发表大果山楂黄酮类物质代谢组学研究论文

近日，广西热作所重点实验室在国际SCI期刊《molecules》（中科院二区，IF=4.6）在线发表了题为“Comparative Metabolomic and Transcriptomic Analyses Identify Candidate Genes Associated with Flavonoid Accumulation and Phenylpropanoid Metabolism in Large-Fruited Hawthorn (Malus doumeri (Bois) Chev.)”的研究论文。该研究为大果山楂主要黄酮类物质的组成特征及苯丙烷途径衍生代谢物的生物合成提供了新的见解。

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Malus doumeri (Bois) Chev.属蔷薇科苹果属植物，俗称为“大果山楂”。广布于我国华南地区，其中广西靖西市的栽培历史最长、分布最广、面积最大、果实最大，被认定为地理标志产品。大果山楂因富含功能性物质而具有多种保健价值，但其果实的黄酮类化合物组成及相关分子机制研究尚少，为此，本研究综合非靶向代谢组学和转录组学技术对总黄酮含量差异较大的2个种质进行比较和分析。结果得到整体和差异代谢物主要为类黄酮和异黄酮类。显著差异积累基因主要富集在苯丙烷代谢通路和黄酮、黄酮醇的生物合成等通路中。联合分析鉴定出若干结构基因和转录因子在高黄酮种质中显著上调，包括HCT、WRKY和bHLH。qRT-PCR及绝对定量结果支持了上述趋势。进而，应用实验表明冻干工艺可高保留该物质的含量和抗氧化活性。

本研究是广西热作所重点实验室亚热带特色作物功能因子挖掘及调控课题组在广西特色作物大果山楂的前期研究基础上的深入工作。前期团队系统梳理了中国山楂种质资源、化学特征及应用价值，明确指出“大果山楂”为地方俗名，广西本地俗称的大果山楂实为苹果属（Malus）的道地特色果树，与其它山楂在分类地位、果实性状、活性成分与开发利用上差异显著。本研究聚焦黄酮类物质的组成特征及苯丙烷途径衍生代谢物的生物合成，明确关键候选基因与调控通路。研究结果不仅厘清了南方苹果属大果山楂的次生代谢特征，也为其营养价值评价、活性物质定向富集、资源梯次利用及优良品种选育提供了分子依据。同时为我国南北山楂类种质资源的差异化开发与精深加工提供可借鉴的科学参考。