周颖,李燕,陶瑜,王建军,侯喜林,李英

(南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心/园艺学院,江苏 南京 210095)

抗坏血酸(AsA)又称维生素C,是维持动植物生命所必需的抗氧化剂。AsA参与许多基本的生理过程,如氧化应激的防御机制[1]、维生素E的还原状态维持、跨膜电子传输、细胞分裂和生长调节等[2]。作为一种重要的抗氧化剂,AsA能有效清除有毒自由基和活性氧(ROS),使植物提高对盐、臭氧和冷应激处理的耐受性[3-4]。

目前AsA主要合成途径是肌醇途径、古洛糖途径、D-甘露糖/L-半乳糖途径、半乳糖醛酸途径[5-8]。除合成途径外,AsA的代谢途径对植物体内AsA含量也有一定的影响,该途径被称为AsA-GSH循环途径[9]。AsA可以从单脱氢抗坏血酸盐和脱氢抗坏血酸盐中再生,其中已知的作用酶有:单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)[10-13]。

通过筛选AsA合成代谢相关基因的上游调控因子或与表达区域结合的蛋白,寻找调控AsA合成途径的基因表达量的影响因素,从而达到通过育种途径或栽培措施改变植物中抗坏血酸含量的目的。MDHAR可使AsA由氧化态转化为还原态。研究发现,由于不结球白菜生长早期AsA分解较少,MDHAR的活性在生长前期很低,长到4叶1心后该酶活性才开始上升,对不结球白菜生长后期维持AsA含量十分关键[14]。MDHAR作……