采后葡萄果实内选择性淬灭单线态氧Scirpusin A生物合成及其调控的 分子机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31671904
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C2007.食品贮藏与保鲜
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Abundant polyphenols are the most important component for grapes and other fruits, it play decisive role in the nutritional quality of postharvest fruits in storage period. Our previous work showed that ε-viniferins is the precursor of biosynthesis of the scirpusin A as selective singlet oxygen quencheris, and its biosynthesis is closely correlated with grape fruits irradiated by UV-C. However, it was not well known that the biosynthesis pathway, on the base of our previous study, ‘postharvest grape’ was used to study the scirpusin A biosynthesis and regulation mechanism of postharvest UV-C. 13C stable-isotope technique was to mark ε-viniferins of precursor. The mark system from ε-viniferins to scirpusin A was established. the structures of intermediate were elucidated by spectroscopic analysis, including NMR and HPLC/ESI-MSn experiments; Differentially expressed gene were identified by using deep sequencing and qPCR. And which was combined with metabolic intermediate to infer possible key gene involved in the scirpusin A biosynthesis. Bosed on verifying results by using yeast and grape fruits expression, the biosynthesis linear model was constructed, which make the mechanism of scirpusin A biosynthesis linear; Finally, the effect of postharvest UV-C on all key steps of scirpusin A biosynthesis was analized systematically to understand mechanism of regulation of different time UV-C to scirpusin A biosynthesis. The results of this project will help us understand the mechanism of the concrete pathway of polyphenols biosynthesis in postharvest fruits.
葡萄等果品内丰富的多酚化合物对采后贮藏期果实营养品质具有决定性作用。申请者研究发现,选择性淬灭单线态氧多酚化合物Scirpusin A生物合成的前体为ε-viniferins,且合成与紫外线(UV-C)照射密切相关,但生物合成途径尚不清楚,故本项目拟在前期研究基础上,以“采后葡萄”为材料,通过稳定同位素13C饲喂技术标记前体物质,建立从前体物质到产物合成的线性标记体系,采用NMR/HPLC/ESI-MSn技术鉴定中间产物结构;利用深度测序/qPCR技术,挖掘参与Scirpusin A合成关键基因,并在酵母/葡萄果实蛋白表达进行验证,在上述基础上,建立葡萄Scirpusin A合成线性模型,明确合成机制;最后通过紫外线照射对Scirpusin A合成线性模型影响,阐明紫外线对葡萄果实Scirpusin A合成的调控机制。本项目研究结果将有助于明确采后果实内多酚合成具体途径。

结项摘要

芪类化合物Scirpusin A 作为葡萄品质功能因子,其药理活性备受关注,但合成路径却鲜有研究报道。本研究以葡萄为材料,探究品质功能因子Scirpusin A 生物合成机制,利用转录组测序技术筛选获得 Scirpusin A 生物合成关键基因(SAH 和 VvCP)并对其进行功能验证,主要研究内容有以下几点:(1)UV-B 辐射对葡萄的品质有影响。UV-B辐射后葡萄SOD、POD酶活性升高,CAT 酶活先升后降。随着处理时间的增长,葡萄中糖含量升高,UV-B 辐射影响单种有机酸在总有机酸的比例。葡萄中芪类化合物的含量与 UV-B 辐射时间呈正相关,白藜芦醇含量对 UV-B 辐射响应幅度最大,其次是 ε-viniferins 和 Scirpusin A,UV-B 辐射对 δ-viniferins 和紫檀芪的影响最小。(2)转录组测序结果表明,UV-B 辐射 30 min 后与未处理的相比,共有 13906 个差异表达基因(DEGs),根据 GO 注释分类,其中 5560 个DEGs属于生物过程分类,5024 个DEGs被归类到细胞组成分类中,3322 个DEGs归类于分子功能范畴。KEGG 代谢途径分类和功能富集结果共有 4891 个DEGs被归类到 5 个主要代谢途径中,其中1017 个DEGs参与遗传信息加工,2988个DEGs参与新陈代谢,394 个DEGs参与生物体系统。DEGs参与主要富集在核糖体、植物病原相互作用和黄酮类化合物生物合成三大区域。 注释信息与参照基因 HsCYP1B1 比对,筛选获得 5 个潜在Scirpusin A 生物合成基因并对其进行 RT-qPCR 验证。(3)综合基因差异表达倍数和基因同源性分析,选择与目标基因功能高度吻合的 SAH 和 VvCP 构建系统进化树,基因结构分析,染色体定位分析和顺式作用元件分析。(4)对 SAH和 VvCP 蛋白进行体外验证。将含有目的基因的载体转进毕赤酵母构建真核表达载体 pPic9k-SAH/pPic9k-VvCP对其进行诱导表达,SDS-PAGE 和 Western Blot 技术检测目标蛋白。对含有重组酵母的BMGY 培养基饲喂底物,利用 HPLC 技术检测 Scirpusin A。亚细胞定位表明SAH 目的蛋白表达部位是细胞核,少量在细胞膜表达,VvCP 目的蛋白的表达在细胞膜。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
蟠桃褐腐病原菌生物学特性及细胞壁降解酶活性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宋丹丹;孔庆军;李鸿彬;任雪艳
  • 通讯作者:
    任雪艳
Effect of mint oil against Botrytis cinerea on table grapes and its possible mechanism of action
薄荷油对鲜食葡萄灰霉病的防治效果及其可能的作用机制
  • DOI:
    10.1007/s10658-017-1375-6
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    European Journal of Plant Pathology
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Ren Xueuan;Song D;an;Liang Zhuo;Kong Qingjun
  • 通讯作者:
    Kong Qingjun
Carbon-Carbon Double Bond and Resorcinol in Resveratrol and Its Analogues: What Is the Characteristic Structure in Quenching Singlet Oxygen?
白藜芦醇及其类似物中的碳-碳双键和间苯二酚:淬灭单线态氧的特征结构是什么?
  • DOI:
    10.3390/biom9070268
  • 发表时间:
    2019-07-01
  • 期刊:
    BIOMOLECULES
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Kong, Qingjun;Ren, Xueyan;Wang, Shuo
  • 通讯作者:
    Wang, Shuo
3种精油对水果病原菌的抑菌效果研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    食品与生物技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    余兴;孔庆军;任雪艳
  • 通讯作者:
    任雪艳
Based on RNA-Seq analysis identification and expression analysis of Trans-scripusinA synthesize-related genes of UV-treatment in postharvest grape fruit
基于RNA-Seq分析葡萄采后果实UV处理相关Trans-scripusinA合成基因的鉴定及表达分析
  • DOI:
    10.1016/j.abb.2020.108471
  • 发表时间:
    2020-09-15
  • 期刊:
    ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Kong, Qingjun;Deng, Rongrong;Ren, Xueyan
  • 通讯作者:
    Ren, Xueyan

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其他文献

α-维尼非林经线粒体凋亡途径诱导K562细胞凋亡
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国药理学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王晓琴;李照雪;孔庆军;张波
  • 通讯作者:
    张波
维尼非林药理活性研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国药理学与毒理学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孔庆军;王晓琴;李照雪;张波
  • 通讯作者:
    张波
新疆酿酒葡萄茎中多酚类物质分离的最优洗脱极性筛选
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    食品工业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    土丽丹;张霞;孔庆军
  • 通讯作者:
    孔庆军
薰衣草精油对樱桃番茄采后黑斑病的抑制活性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    江苏农业学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王慧敏;闫帆;魏玉荣;孔庆军
  • 通讯作者:
    孔庆军
蟠桃褐腐病原菌生物学特性及细胞壁降解酶活性的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
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  • 作者:
    宋丹丹;孔庆军;李鸿彬;任雪艳
  • 通讯作者:
    任雪艳

其他文献

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AI技术路线图

孔庆军的其他基金

阻断柑橘采后酸腐菌三羧酸循环的关键因子Fluoroacetate生物合成调控 及分子机制研究
  • 批准号:
    32272375
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
阻断柑橘采后酸腐菌三羧酸循环的关键因子Fluoroacetate生物合成调控 及分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
白藜芦醇及其二聚体异构体抑制葡萄炭黑曲霉合成赭曲霉毒素A的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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