《Horticulture, Environment, and Biotechnology》:Dynamic changes in pigment metabolites during the green-to-orange transition of hawthorn peel revealed by targeted metabolomics
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山楂果皮颜色由花青素、胡萝卜素及叶绿素降解共同调控。研究解析了“大民秋”山楂果皮发育过程中116种黄酮类和45种胡萝卜素的变化规律:花青素含量从S1期的7.67 μg/g激增至S5期的1739.42 μg/g,以3-O-芸香糖苷为主;胡萝卜素含量先降后升,以叶黄素和β-胡萝卜素为主;非花青素黄酮类物质在S2期达峰值1523.52 μg/g;叶绿素含量衰减9倍。该成果为定向遗传育种开发特定果皮颜色的山楂提供了理论依据。
摘要
果实颜色是山楂的主要外部特征。虽然大多数山楂果实的果皮为红色,但橙色山楂较为罕见且备受珍视。为了研究影响橙色果皮形成的因素,本研究分析了“Damianqiu”山楂的果皮成分。共鉴定出116种黄酮类化合物和45种类胡萝卜素。在果皮发育过程中,花青素含量显著增加,从S1阶段的7.67 μg·g?1上升到S5阶段的1,739.42 μg·g?1,增加了约226倍。花青素中的主要成分是氰苷-3-O-半乳糖苷(Cyanidin-3-O-galactoside),占总花青素含量的98%以上。类胡萝卜素含量最初有所下降,从S1阶段的115.47 μg·g?1减少到大约一半,随后在S5阶段回升至139.77 μg·g?1。检测到的主要类胡萝卜素是叶黄素(Lutein)和β-胡萝卜素(β-carotene)。不包括花青素在内的有色黄酮类化合物的浓度在S1阶段为683.49 μg·g?1,在S2阶段达到峰值1,523.52 μg·g?1,增加了1.23倍,随后在S5阶段下降至818.04 μg·g?1。此外,叶绿素含量在整个发育期间减少了约9倍,仅约为初始含量的10%。“Damianqiu”山楂果皮从绿色转变为橙色的过程是由花青素、其他有色黄酮类化合物和类胡萝卜素的积累以及叶绿素的降解共同驱动的。了解果实发育过程中色素代谢物的动态变化为定向遗传育种以培育具有特定果皮颜色的山楂提供了理论基础。
果实颜色是山楂的主要外部特征。虽然大多数山楂果实的果皮为红色,但橙色山楂较为罕见且备受珍视。为了研究影响橙色果皮形成的因素,本研究分析了“Damianqiu”山楂的果皮成分。共鉴定出116种黄酮类化合物和45种类胡萝卜素。在果皮发育过程中,花青素含量显著增加,从S1阶段的7.67 μg·g?1上升到S5阶段的1,739.42 μg·g?1,增加了约226倍。花青素中的主要成分是氰苷-3-O-半乳糖苷(Cyanidin-3-O-galactoside),占总花青素含量的98%以上。类胡萝卜素含量最初有所下降,从S1阶段的115.47 μg·g?1减少到大约一半,随后在S5阶段回升至139.77 μg·g?1。检测到的主要类胡萝卜素是叶黄素(Lutein)和β-胡萝卜素(β-carotene)。不包括花青素在内的有色黄酮类化合物的浓度在S1阶段为683.49 μg·g?1,在S2阶段达到峰值1,523.52 μg·g?1,增加了1.23倍,随后在S5阶段下降至818.04 μg·g?1。此外,叶绿素含量在整个发育期间减少了约9倍,仅约为初始含量的10%。“Damianqiu”山楂果皮从绿色转变为橙色的过程是由花青素、其他有色黄酮类化合物和类胡萝卜素的积累以及叶绿素的降解共同驱动的。了解果实发育过程中色素代谢物的动态变化为定向遗传育种以培育具有特定果皮颜色的山楂提供了理论基础。