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光质对桔梗叶花青素含量及酶活性的影响

2022-12-21吴珍

商洛学院学报 2022年6期

吴珍

(商洛学院生物医药与食品工程学院/商洛市秦岭植物良种繁育中心,陕西商洛 726000)

桔梗[Platycodon grandiflorum(Jacq.)A.DC.]为桔梗科多年生的药用、食用、观赏多用植物[1],桔梗中含皂苷、黄酮、桔梗多糖等多种化学成分,具有抗肿瘤、抗氧化等效用[2],其花中富含花青素多呈蓝、紫等色,花青素具有降低血清及肝脏中脂肪含量、抗肿瘤及抗氧化等作用[3]。花青素是植物的次生代谢产物,植物花色的强弱取决于花青素的合成和积累量[4],花青素合成以苯丙氨酸为起点经三个阶段,最终生成稳定的花青苷[5]。其中第一阶段(苯丙烷途径)的关键酶有PAL(苯丙氨酸转移酶)、C4H(肉桂酸-4-羟化酶)等,花青素合成的直接前体是第一阶段的产物;第二阶段是由CHS(查尔酮合成酶)、F3H(黄烷酮 3-羟化酶)等酶催化的类黄酮的合成;第三阶段即由DFR(二氢黄酮醇还原酶)、ANS(花青素合成酶)等关键酶催化的花青素的合成及修饰途径[6],此阶段形成稳定的花青素,因而花颜色的形成与PAL、CHS、F3H、DFR、ANS 等一系列关键酶有关,DFR、ANS基因的表达量与花青素积累及花色强度密切相关。植物生长物质、光、温度、水分胁迫、糖、氮和磷及金属离子等植物生长中的生物和非生物因子都调控花青素的合成,光也是诸多影响花青素等次生代谢产物的种类和含量的重要环境因子之一[7-8],光质、光强度及光照时间均能影响花青素的合成,而光质起着关键作用[9],光质能诱导酶活性改变,从而调控次生代谢产物的分配,进而影响植物活性成分的含量[10]。在绿色组织及组织培养的细胞中,光主要通过激活花青素代谢途径中相关基因的表达来合成并积累花青素,对合成花青素最有效的蓝光和紫外光可以增强相关基因的表达,提高酶活性,促进植物呈色[11]。……

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