观赏植物UDP-糖基转移酶研究进展
作者:
作者单位:

扬州大学园艺园林学院,江苏扬州 225009

作者简介:

研究方向为植物次生代谢,E-mail: gwei@yzu.edu.cn;

通讯作者:

冯立国,研究方向为观赏植物种质资源与分子生物学,E-mail: lgfeng@yzu.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(32372738,32171861)


Research Advances in UDP-Glycosyltransferases of Ornamental Plants
Author:
Affiliation:

College of Horticulture and Landscape Architecture, Yangzhou University, Yangzhou 225009,Jiangsu

Fund Project:

Foundation project: National Natural Science Foundation of China (32372738,32171861)

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    摘要:

    糖基化修饰在植物的生长发育中扮演着至关重要的角色。糖基转移酶是催化糖苷化产物合成的核心酶,其中,主要以UDP-糖为糖基供体的UGT家族,能够催化次生代谢中的小分子化合物,在调节各种植物次生代谢物的溶解度、稳定性和生物活性等方面具有重要作用,并与植物品质性状、非生物胁迫和生物胁迫的响应等紧密相关,近年来成为备受关注的研究热点。本文对植物中UDP-糖基转移酶进行了全面的综述,涵盖了其结构特点、催化特性、反应类型、功能分类和命名方式等方面。此外,文中还总结了目前观赏植物中UDP-糖基转移酶对激素、萜类化合物和类黄酮化合物等的修饰情况,这些修饰过程进而影响植物的花色、叶色、株型、叶形、挥发性化合物的储存、植物对生物与非生物胁迫的抗性,以及功能性化合物成分的合成等多个方面。通过相关工作文献的回顾与总结,有助于进一步认知糖基转移酶在观赏植物代谢调控中的作用,也为今后的观赏植物种质改良创新和功能性成分的研发提供参考。

    Abstract:

    Glycosylation modification plays a crucial role in the growth and development of plants. The core enzyme that catalyzes the synthesis of glycosylation products is glycosyltransferase (GT), which includes the UGT family members. The UGT family primarily utilizes uridine diphosphate (UDP) as the glycosyl donor. Plant glycosylation reactions play a crucial role in regulating the solubility, stability and bioactivity of various plant metabolites. Furthermore, they are closely associated with plant quality traits, the storage of volatile compounds and respond to abiotic and biotic stresses. This study reviews the structural and catalytic features, reaction types, and functional classifications of glycosyltransferases in ornamental plants. It summarizes current research progress on modifications of hormones, terpenoids, and flavonoids in ornamental plants via UDP-glycosyltransferases, eventually affecting flower color, leaf color, leaf morphology, plant adversity, and functional compounds. By reviewing and summarizing the relevant studies, this study will help to understand the role of glycosyltransferases in the metabolic regulation of ornamental plants. Furthermore, this will also lay a foundation for future innovation in ornamental plant germplasm improvement and the development of functional components.

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    引证文献
引用本文

魏国,顾郁青,冯立国.观赏植物UDP-糖基转移酶研究进展[J].植物遗传资源学报,2024,25(5):751-762.

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  • 收稿日期:2023-10-07
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  • 在线发布日期: 2024-05-17
  • 出版日期: 2024-05-10
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