近日，我校生命科学学院药用植物研究中心吴鸿教授团队于Horticultural Plant Journal（农林科学1区Top期刊，IF2023=5.7）在线发表了题为“Crc1,6RhaT is involved in the synthesis of hesperidin of the main bioactive substance in the Citrus reticulata ‘Chachi’ fruit（Crc1,6RhaT调控茶枝柑中的主要活性物质橙皮苷的合成）”的研究论文。该研究将广陈皮原植植物茶枝柑中Crc1,6RhaT的表达模式与分泌囊的发育联系起来，通过多种研究手段，系统深入地探究了茶枝柑果实发育过程中Crc1,6RhaT促进茶枝柑果皮中橙皮苷合成的分子细胞学机制。首次为橙皮苷可能在液泡中合成提供了细胞学证据，为深入研究类黄酮物质合成与积累场所提供了新的视角，对于开展药用植物有效成分的合成和积累的研究以及指导广陈皮高品质药材采收具有重要的理论和实际指导意义。
茶枝柑（Citrus reticulata ‘Chachi’）是芸香科（Rutaceae）柑橘属（Citrus）植物橘（C. reticulata Blanco）的栽培变种，其干燥成熟果皮即为广陈皮。广陈皮具有较高的市场和药用价值，自古以来就有“一两陈皮一两金，百年陈皮胜黄金”的说法。分泌囊是柑橘属植物果实普遍存在的结构特征，也是主要有效成分黄酮和挥发油合成和积累的场所。广陈皮中含有丰富的类黄酮物质，其中橙皮苷是广陈皮中主要的生物活性物质，是《中华人民共和国药典》（2020年一部）广陈皮检测指标成分之一，是一种强有效的抗氧化剂和自由基清除剂，同时具有抗炎、抗病毒、降血糖等功效。为了揭示茶枝柑中橙皮苷的合成调控与积累场所，该研究利用多学科交叉的实验手段，探究了茶枝柑果实发育过程中Crc1,6RhaT在基因、蛋白以及亚细胞水平的时空表达规律并进行了综合分析。
体外酶功能验证结果表明Crc1,6RhaT蛋白可以催化橙皮苷和柚皮芸香苷的合成。Crc1,6RhaT在茶枝柑叶中的瞬时过表达结果显示，当Crc1,6RhaT的表达量上升，橙皮苷的相对含量也有显著提高。原位杂交组织特异性以及Crc1,6RhaT在基因和蛋白表达水平的变化与橙皮苷的相对含量在时空变化规律上的一致性，指出Crc1,6RhaT在调控茶枝柑果实中橙皮苷的合成具有重要作用。
运用免疫胶体金技术，分析了茶枝柑果皮分泌囊中橙皮苷合成酶的积累模式，Crc1,6RhaT首先在内质网合成，经过囊泡运输释放到液泡中进而利用前期转运至液泡中的底物合成了橙皮苷并在液泡中贮藏。
生命科学学院吴鸿教授和白玫副教授为该论文的共同通讯作者，已毕业博士生尚娜、仝盼盼和博士研究生叶鹏为该论文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目（32270381），广东省自然科学基金（2022A1515011086），广东省重点领域研发计划项目（2020B020221001），广东省现代农业产业技术体系创新团队建设专项资金（2019KJ125）等项目的资助。
文图/生命科学学院