园艺学报 ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (9): 1830-1840.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0311
收稿日期:
2023-02-06
修回日期:
2023-05-23
出版日期:
2023-09-25
发布日期:
2023-09-26
通讯作者:
基金资助:
WANG Shujie, LUAN Yuting, XU Changjie*()
Received:
2023-02-06
Revised:
2023-05-23
Published:
2023-09-25
Online:
2023-09-26
Contact:
*(E-mail:chjxu@zju.edu.cn)
摘要:
综述了叶黄素酯化种类的多样性、常见园艺产品中叶黄素的酯化程度以及植物物种/品种、组织类型和发育阶段等因素对酯化程度的影响、酯化基因的分离和特性的影响、叶黄素酯化对质体发育和类胡萝卜素积累的作用等方面的研究进展,并对未来研究做出展望。
汪书杰, 栾雨婷, 徐昌杰. 植物叶黄素酯化研究进展[J]. 园艺学报, 2023, 50(9): 1830-1840.
WANG Shujie, LUAN Yuting, XU Changjie. Research Progresses on Plant Xanthophyll Esterification[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2023, 50(9): 1830-1840.
脂肪酸 Fatty acid | C原子数 Number of C atoms | C=C双键数 Number of C=C | 代表植物 Representative plant | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|
丁酸 Butyric acid | 4 | 0 | 杧果 Mango | de Jesus Ornelas-Paz et al., |
己酸 Hexanoic acid | 6 | 0 | Allophylus psilospermus | Murillo et al., |
辛酸 Caprylic acid | 8 | 0 | Allophylus psilospermus | Murillo et al., |
癸酸 Capric acid | 10 | 0 | 草莓树 Strawberry tree | Delgado-Pelayo et al., |
月桂酸 Lauric acid | 12 | 0 | 杏,杧果 Apricot,mango | Kurz et al., |
肉豆蔻酸 Myristic acid | 14 | 0 | 南瓜,杏 Pumpkin,apricot | Kurz et al., |
棕榈酸 Palmitic acid | 16 | 0 | 苹果,番木瓜 Apple,papaya | Delgado-Pelayo et al., |
棕榈油酸 Palmitoleic acid | 16 | 1 | 甜橙,桃 Orange,peach | Petry et al., |
硬脂酸 Stearic acid | 18 | 0 | 苹果,椪柑 Apple,ponkan | Delgado-Pelayo et al., |
油酸 Oleic acid | 18 | 1 | 腰果 Cashew apple | de Abreu et al., |
亚油酸 Linoleic acid | 18 | 2 | 辣椒 Pepper | Mínguez-Mosquera & Hornero-Méndez, |
表1 参与叶黄素酯化的脂肪酸
Table 1 Fatty acids involved in xanthophyll esterification
脂肪酸 Fatty acid | C原子数 Number of C atoms | C=C双键数 Number of C=C | 代表植物 Representative plant | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|
丁酸 Butyric acid | 4 | 0 | 杧果 Mango | de Jesus Ornelas-Paz et al., |
己酸 Hexanoic acid | 6 | 0 | Allophylus psilospermus | Murillo et al., |
辛酸 Caprylic acid | 8 | 0 | Allophylus psilospermus | Murillo et al., |
癸酸 Capric acid | 10 | 0 | 草莓树 Strawberry tree | Delgado-Pelayo et al., |
月桂酸 Lauric acid | 12 | 0 | 杏,杧果 Apricot,mango | Kurz et al., |
肉豆蔻酸 Myristic acid | 14 | 0 | 南瓜,杏 Pumpkin,apricot | Kurz et al., |
棕榈酸 Palmitic acid | 16 | 0 | 苹果,番木瓜 Apple,papaya | Delgado-Pelayo et al., |
棕榈油酸 Palmitoleic acid | 16 | 1 | 甜橙,桃 Orange,peach | Petry et al., |
硬脂酸 Stearic acid | 18 | 0 | 苹果,椪柑 Apple,ponkan | Delgado-Pelayo et al., |
油酸 Oleic acid | 18 | 1 | 腰果 Cashew apple | de Abreu et al., |
亚油酸 Linoleic acid | 18 | 2 | 辣椒 Pepper | Mínguez-Mosquera & Hornero-Méndez, |
物种 Species | 组织 Tissue | 叶黄素在总类胡萝卜素中含量占比/% Percentage of xanthophyll content among total carotenoids | 叶黄素酯与总叶黄素含量的比值 Ratio of xanthophyll ester content to total xanthophylls | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|
Frutita Allophylus psilospermus | 果肉Pulp | 82 | 0.64 | Murillo et al., |
腰果Anacardium occidentale | 果皮Peel | 31 ~ 49 | 0.90 | Schweiggert et al., |
果肉Pulp | 17 ~ 40 | 0.91 ~ 0.98 | ||
草莓树Arbutus unedo | 果肉Pulp | 95 | 0.91 | Delgado-Pelayo et al., |
番木瓜 Carica papaya | 果皮Peel | 70 | 0.23 ~ 0.50 | Lara-Abia et al., |
果肉Pulp | 48 | 0.55 ~ 0.84 | ||
克里曼丁 Citrus clementina | 果皮Peel | 88 | 0.94 | Zacarías-García et al., |
果肉Pulp | 76 | 0.90 | ||
柠檬 Citrus limon | 果皮Peel | 17 | 0.14 | Zacarías-García et al., |
果肉Pulp | 44 | 0.50 | ||
柚子 Citrus maxima | 果皮Peel | 3.0 | 0.35 | Zacarías-García et al., |
果肉Pulp | 22 | 0 | ||
宽皮柑橘 Citrus reticulata | 果肉Pulp | 0.75 ~ 0.88 | Giuffrida et al., | |
甜橙 Citrus sinensis | 果汁Juice | 0 ~ 82 | 0.16 ~ 0.90 | Giuffrida et al., |
温州蜜柑 Citrus unshiu | 果汁Juice | 0.80 | Tada, | |
枸杞 Lycium barbarum | 果肉Pulp | 99 | 0 | Hempel et al., |
苹果 Malus × domestica | 果皮Peel | 91 ~ 97 | 0.13 ~ 0.66 | Delgado-Pelayo et al., |
果肉Pulp | 84 ~ 98 | 0.46 ~ 0.92 | ||
杧果 Mangifera indica | 果肉Pulp | 5.0 ~ 61.0 | 0 ~ 0.57 | Ranganath et al., |
红色酸浆果 Physalis alkekengi | 果肉Pulp | 95 | 0.98 | Wen et al., |
果皮Peel | 95 | 0.92 | ||
黄色酸浆果 P. pubescens | 果肉Pulp | 88 | 0.26 | Wen et al., |
果皮Peel | 97 | 0.01 | ||
利马果 Pouteria lucuma | 果肉Pulp | 90 ~ 95 | 0.88 ~ 0.95 | Gómez-Maqueo et al., |
桃 Prunus persica | 果肉Pulp | 34 | 0.60 | Giuffrida et al., |
辣椒 Capsicum annuum | 果肉Pulp | 95 | 0.78 | Hornero-Méndez & Mínguez-Mosquera, |
树番茄 Solanum betaceum | 果肉Pulp | 54 | 0.75 | Mertz et al., |
小花矮牵牛 Calibrachoa hybrida | 花瓣Petal | 76 | 0.78 | Kishimoto et al., |
矮牵牛 Petunia hybrida | 花瓣Petal | 85 | 0.20 | Kishimoto et al., |
万寿菊 Tagetes erecta | 花瓣Petal | 15 ~ 100 | 0.80 ~ 1.00 | 李大婧 等, |
表2 园艺植物中叶黄素酯的分布
Table 2 Distribution of xanthophyll esters in horticultural plants
物种 Species | 组织 Tissue | 叶黄素在总类胡萝卜素中含量占比/% Percentage of xanthophyll content among total carotenoids | 叶黄素酯与总叶黄素含量的比值 Ratio of xanthophyll ester content to total xanthophylls | 参考文献 Reference |
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Frutita Allophylus psilospermus | 果肉Pulp | 82 | 0.64 | Murillo et al., |
腰果Anacardium occidentale | 果皮Peel | 31 ~ 49 | 0.90 | Schweiggert et al., |
果肉Pulp | 17 ~ 40 | 0.91 ~ 0.98 | ||
草莓树Arbutus unedo | 果肉Pulp | 95 | 0.91 | Delgado-Pelayo et al., |
番木瓜 Carica papaya | 果皮Peel | 70 | 0.23 ~ 0.50 | Lara-Abia et al., |
果肉Pulp | 48 | 0.55 ~ 0.84 | ||
克里曼丁 Citrus clementina | 果皮Peel | 88 | 0.94 | Zacarías-García et al., |
果肉Pulp | 76 | 0.90 | ||
柠檬 Citrus limon | 果皮Peel | 17 | 0.14 | Zacarías-García et al., |
果肉Pulp | 44 | 0.50 | ||
柚子 Citrus maxima | 果皮Peel | 3.0 | 0.35 | Zacarías-García et al., |
果肉Pulp | 22 | 0 | ||
宽皮柑橘 Citrus reticulata | 果肉Pulp | 0.75 ~ 0.88 | Giuffrida et al., | |
甜橙 Citrus sinensis | 果汁Juice | 0 ~ 82 | 0.16 ~ 0.90 | Giuffrida et al., |
温州蜜柑 Citrus unshiu | 果汁Juice | 0.80 | Tada, | |
枸杞 Lycium barbarum | 果肉Pulp | 99 | 0 | Hempel et al., |
苹果 Malus × domestica | 果皮Peel | 91 ~ 97 | 0.13 ~ 0.66 | Delgado-Pelayo et al., |
果肉Pulp | 84 ~ 98 | 0.46 ~ 0.92 | ||
杧果 Mangifera indica | 果肉Pulp | 5.0 ~ 61.0 | 0 ~ 0.57 | Ranganath et al., |
红色酸浆果 Physalis alkekengi | 果肉Pulp | 95 | 0.98 | Wen et al., |
果皮Peel | 95 | 0.92 | ||
黄色酸浆果 P. pubescens | 果肉Pulp | 88 | 0.26 | Wen et al., |
果皮Peel | 97 | 0.01 | ||
利马果 Pouteria lucuma | 果肉Pulp | 90 ~ 95 | 0.88 ~ 0.95 | Gómez-Maqueo et al., |
桃 Prunus persica | 果肉Pulp | 34 | 0.60 | Giuffrida et al., |
辣椒 Capsicum annuum | 果肉Pulp | 95 | 0.78 | Hornero-Méndez & Mínguez-Mosquera, |
树番茄 Solanum betaceum | 果肉Pulp | 54 | 0.75 | Mertz et al., |
小花矮牵牛 Calibrachoa hybrida | 花瓣Petal | 76 | 0.78 | Kishimoto et al., |
矮牵牛 Petunia hybrida | 花瓣Petal | 85 | 0.20 | Kishimoto et al., |
万寿菊 Tagetes erecta | 花瓣Petal | 15 ~ 100 | 0.80 ~ 1.00 | 李大婧 等, |
基因类型 Gene class | 物种 Species | 基因名称 Gene name | 氨基酸残基数 Number of amino acid residues | 表达模式 Expression pattern | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|---|
PYP | 番茄 Solanum lycopersicum | PYP1 | 712 | 所有器官中都表达,花瓣发育后期高表达 Expressed in all organs,expressed highly during late petal maturation | Ariizumi et al., |
辣椒 Capsicum annuum | rsAcT | 712 | 随果实成熟和类胡萝卜素积累表达增强 Expression level increases as fruit ripens and carotenoid accumulates | Berry et al., | |
野牵牛 Ipomoea obscura | IoXES | 721 | Kishimoto et al., | ||
万寿菊 Tagetes erecta | TeXES | 709 | Kishimoto et al., | ||
甜橙 Citrus sinensis | CsPYP2 | 756 | 随果实成熟,果皮和果肉中的表达量递增 Expression level in peel and pulp increases as fruit ripens | Zacarías-García et al., | |
椪柑 Citrus reticulata | CrPYP2 | 701 | 在果实转色期高表达 High expression in fruit transmissions | 汪书杰, | |
XAT | 小麦 Triticum aestivum | XAT | 351 | 在种子发育期间高表达 Expressed throughout the maturation process of barley seed | Watkins et al., |
表3 植物叶黄素酯化基因的特性
Table 3 Characteristics of plant xanthophyll esterification genes
基因类型 Gene class | 物种 Species | 基因名称 Gene name | 氨基酸残基数 Number of amino acid residues | 表达模式 Expression pattern | 参考文献 Reference |
---|---|---|---|---|---|
PYP | 番茄 Solanum lycopersicum | PYP1 | 712 | 所有器官中都表达,花瓣发育后期高表达 Expressed in all organs,expressed highly during late petal maturation | Ariizumi et al., |
辣椒 Capsicum annuum | rsAcT | 712 | 随果实成熟和类胡萝卜素积累表达增强 Expression level increases as fruit ripens and carotenoid accumulates | Berry et al., | |
野牵牛 Ipomoea obscura | IoXES | 721 | Kishimoto et al., | ||
万寿菊 Tagetes erecta | TeXES | 709 | Kishimoto et al., | ||
甜橙 Citrus sinensis | CsPYP2 | 756 | 随果实成熟,果皮和果肉中的表达量递增 Expression level in peel and pulp increases as fruit ripens | Zacarías-García et al., | |
椪柑 Citrus reticulata | CrPYP2 | 701 | 在果实转色期高表达 High expression in fruit transmissions | 汪书杰, | |
XAT | 小麦 Triticum aestivum | XAT | 351 | 在种子发育期间高表达 Expressed throughout the maturation process of barley seed | Watkins et al., |
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