近日，Plant, Cell & Environment在线发表了浙江大学果实品质生物学团队题为“Unravelling the consecutive glycosylation and methylation of flavonols in peach in response to UV-B irradiation”的研究论文。该工作解析了紫外光照射下桃黄酮醇连续糖基化和甲基化的分子机制。硕士研究生解林峰和郭妍为论文共同第一作者，李鲜教授为通讯作者。
类黄酮对于植物生长发育和抵抗胁迫至关重要。类黄酮糖基化和甲基化等不同修饰形成结构和功能复杂多样的糖苷化合物，在植物中作为光保护剂来增强植物对于紫外辐射的耐受性。此外，不同修饰还可以改善类黄酮的生物学活性，对人类膳食的营养品质至关重要。因此，解析植物中复杂类黄酮生物合成的糖基化和甲基化等修饰机制具有重要意义。
桃是世界上重要的经济果树，黄酮醇糖苷是桃中重要的类黄酮组分。作者从桃果实、花和叶中鉴定到13种黄酮醇糖苷，其中桃果实中富含甲基化修饰的黄酮醇二糖苷如异鼠李素3-O-芸香糖苷等和部分单糖苷，紫外光照射桃果实可显著诱导这些糖苷的积累。通过基因组、转录组分析筛选和体外酶活分析，鉴定得到3个糖基转移酶和1个氧甲基转移酶，其基因表达均被紫外光强烈诱导。其中PpUGT78T3和PpUGT78A2分别是黄酮醇3-O-葡萄糖基转移酶和3-O-半乳糖基转移酶；PpUGT91AK6是1, 6-鼠李糖基转移酶，催化形成黄酮醇3-O-芸香糖苷；PpFOMT1是黄酮醇3'-O-甲基转移酶，催化槲皮素3'-OH甲基化生成异鼠李素衍生物。烟草瞬时表达实验验证了4种酶体内糖基化和甲基化活性，分别生成相应的黄酮醇糖苷。
这项研究为黄酮醇连续糖基化和甲基化提供了新认识，特别是黄酮醇二糖苷异鼠李素3-O-芸香糖苷的生物合成，也为后续利用合成生物学高效定向合成复杂类黄酮奠定了工作基础。
该研究工作得到国家自然科学基金项目（31872067，31972379）的资助。
原文链接：http://doi.org/10.1111/pce.14323
