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基因中心和果樹所合作在香蕉類胡蘿卜素合成調(diào)控機制研究方面取得新進展
近日，基因中心作物品質(zhì)控制與多組學(xué)技術(shù)創(chuàng)新團隊與果樹所香蕉遺傳改良創(chuàng)新團隊合作在國際學(xué)術(shù)期刊Food Chemistry（IF=9.231，中科院一區(qū)TOP）發(fā)表題目為“Metabolic profiling reveals genotype-associated alterations in carotenoidcontent during banana postharvest ripening”的研究論文。果樹所盛鷗副研究員，基因中心殷志斌副研究員、黃文潔助理研究員為論文共同第一作者，晏石娟研究員和易干軍研究員為共同通訊作者。
香蕉果肉富含多種有益人體健康的功能性代謝物，尤其是類胡蘿卜素。作為人體中維生素A的主要合成前體，類胡蘿卜素具有延緩衰老、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)和抗癌等功效。因此，系統(tǒng)探究類胡蘿卜素在不同基因型香蕉果肉中代謝調(diào)控機制意義重大。
該合作團隊前期報道了在香蕉果實發(fā)育過程中類胡蘿卜素的合成因基因型的差異而不同，且受到了糖酵解途徑的正調(diào)控（Food Chemistry, 2019, 297:125016-125025）。在前期研究基礎(chǔ)上，又系統(tǒng)開展了3個基因型（AAA、AAB、ABB）、9個栽培類型共18個香蕉品種在采后不同時期的代謝組學(xué)分析。率先揭示了香蕉果肉中類胡蘿卜素的組成分布呈現(xiàn)基因型依賴規(guī)律。在AAB基因型香蕉果肉中，α-carotene含量最多，且α-carotene和β-carotene含量總和占比為79%-94%，而Lutein的含量最低（6%-21%）。同時，香蕉果肉成熟后，α-carotene和β-carotene含量均顯著下降，且二者在AAB基因型果肉中下降程度最為顯著；相反，大多數(shù)香蕉果肉中Lutein含量在成熟后顯著提高。通過對18個香蕉品種果肉中類胡蘿卜素代謝與氨基酸代謝進行整合分析，發(fā)現(xiàn)了香蕉果肉中α-carotene和β-carotene的積累與糖酵解途徑關(guān)聯(lián)的氨基酸含量降低成正相關(guān)，而與三羧酸循環(huán)途徑關(guān)聯(lián)的氨基酸含量降低成負(fù)相關(guān)。本研究為高類胡蘿卜素含量的香蕉品種選育提供理論依據(jù)。
本研究得到廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃等多個科研項目的資助。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622023421
