Исследование выявило метаболомные различия между корнем и плодом киви

Киви (Actinidia chinensis) — питательный фрукт с высокой коммерческой ценностью. В последние годы у корней и плодов киви были обнаружены полезные лекарственные свойства. Хотя предыдущие исследования изучали функцию некоторых метаболитов в киви, лишь немногие выяснили различия в метаболитах между корнем и плодом у разных репрезентативных сортов.

Исследователи из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук провели метаболомный анализ корней и мякоти разных сортов красного, зеленого и желтого киви. Они обнаружили, что корень можно чётко отделить от образцов плода на основе различий в метаболитах. Результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences под названием "Comprehensive Analysis of Metabolome and Transcriptome in Fruits and Roots of Kiwifruit."

Всего в тканях плода и корня было идентифицировано 410 метаболитов. 54 дифференциально экспрессируемых метаболита были общими для корня и каждого образца плода, 17 из которых были обнаружены в пути биосинтеза флавоноидов.

Были идентифицированы четыре дифференциальных метаболита: три флавонола (кемпферол-3-рамнозид, L-эпикатехин и трифолин) и один дигидрохалкон (флоретин). Они были в высокой концентрации в корнях киви. Флоретин может блокировать рост опухолевых клеток и индуцировать апоптоз, а флавонолы полезны при сердечно-сосудистых и цереброваскулярных заболеваниях. Следовательно, флавонолы и флоретин могут быть важными компонентами корня киви, используемого в традиционной китайской медицине.

Гены, связанные с флавонолами и дигидрохалконами, были высоко экспрессированы в корне. Были идентифицированы четыре кандидатных структурных гена (AcC4H, AcCHS, AcF3'H и AcCCO) и три гена транскрипционных факторов (AcRAP2-4, AcAP2-4 и AcbHLH62).

Результаты анализа RT-qPCR показали, что AcC4H, AcCHS, AcF3'H, AcCCO, AcRAP2-4 и AcAP2-4 были значительно более высоко экспрессированы в корнях, чем в плодах, в то время как AcbHLH62 показал крайне низкую экспрессию в корнях.

Это исследование определяет различия в метаболитах между корнями и плодами разных сортов киви и идентифицирует кандидатные гены, связанные с функциональными метаболитами в пути биосинтеза флавоноидов.

Различия в профилях метаболитов между корнями и плодами, а также вариация между сортами киви способствуют применению киви в области фармации и переработки.