多甲氧基黄酮(PMFs, polymethoxylated flavones)是一类甲基化程度较高的黄酮类物质,几乎特异性地存在于柑橘属植物中,因其较高的生物活性受到广泛的关注。然而其在柑橘中的生物合成途径尚未见报道。
近日,浙江大学果实品质生物学团队在柑橘PMFs合成途径解析上取得新进展。该研究基于O-甲基转移酶(OMT, O-methyltransferase)编码基因在柑橘果实中的表达水平和PMFs积累含量的相关性分析,鉴定得到两个柑橘PMFs合成相关的候选基因CrOMT1和CrOMT2。CrOMT1属于CCoAOMT亚家族PFOMT亚组,体外酶学功能混杂,偏好催化PMF-type底物的6位、8位和3'位,但对3'活性相对较低;CrOMT2属于COMT亚家族,体外酶学功能相对专一,偏好催化PMF-type底物类似物的3'位,对PMF-type底物的7位也有活性,但催化效率相对较低;同源瞬时过量表达两个OMT基因,均能促进PMFs的积累。结合体外重组酶对PMF-type底物类似物的偏好以及体内过量表达对PMFs积累的增强,共同明确了两个不同亚家族OMT基因在柑橘PMFs生物合成中的生物学功能。
相关结果发表在Journal of Experimental Botany、Molecules等杂志。浙江大学孙崇德教授为论文通讯作者,博士研究生刘晓娟为论文第一作者。该研究得到国家自然科学基金等项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1093/jxb/eraa083;https://doi.org/10.3390/molecules25040858
