野葛异黄酮物质修饰代谢模块分子解析

摘要

本文以野葛植物为研究对象,旨在从分子角度解析野葛植物异黄酮物质修饰代谢过程;LC-MS分析显示,野葛植物异黄酮修饰代谢主要体现在糖基化与甲基化过程,其中包括3'-位置甲氧基化、4'-位置甲氧基化、4'-位置糖基化、4',7-位置双糖基化以及8-位置碳糖基化过程,而且这些修饰代谢物主要在该植物根组织部位积累;利用RNA-sequencing技术构建了野葛植物根与叶器官的转录组学数据库,发现了一批可能参与异黄酮修饰代谢过程的糖基转移酶与甲基转移酶基因;利用异源蛋白表达与生物化学技术,明确了3'-位置甲氧基化、4'-位置甲氧基化、4'-位置糖基化与4',7-位置双糖基化关键酶基因,尤其是异黄酮3'-位置甲氧基化与4'-位置糖基化酶在植物界尚属首次发掘;结合植物转基因策略与蛋白互作技术,解析了异黄酮物质甲基化修饰代谢的调控机理,发现了野葛植物异黄酮物质甲基化修饰调控发生在蛋白质水平而非转录水平,在外界逆境信号诱导下,异黄酮修饰酶分子与上游骨架形成酶形成蛋白复合体,最终强化了野葛植物异黄酮物质修饰代谢路径.