高等植物中维生素c的功能、合成及代谢研究进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com植物学通报2004，21(5)：608～617ChineseBulletinofBotany高等植物中维生素C的功能、合成及代谢研究进展①安华明陈力耕②樊卫国胡西琴(浙江大学园艺系杭州310029)(贵卅『大学园艺系贵阳550025)摘要植物体内合成的维生素C在植物抗氧化和自由基清除、光合作用和光保护、细胞牛长和分裂以及一些重要次生代谢物和乙烯的合成等方面具有非常重要的生理功能。维生素C的牛物合成途径及其代谢调控的基因工程研究最近取得了突破。关键词

2、维生素C，生理功能，生物合成，代谢AdvancesinResearchonFunction，BiosynthesisandMetabolismofAscorbicAcidinHigherPlants，ANHua—MingCHENLi—Geng~FANWei—GuoHUXi—Qin(DepartmentofHorticulture，ZhejiangUniversity，Hangzhou310029)(DepartmentofHorticulture，GuizhouUniversity，Guiyan

3、g550025)AbstractItisbecomingincreasinglyclearthatvitaminC(L—ascorbicacid，AsA)isofcrucialimportanceinsuchprocessesasROSdetoxification，photosynthesisandphotoprotection，celldivi—sionandgrowth．AsAisalsoacofactorforsomedeoxygenasetypeenzymesinvolvedinthes

4、ynthe—sisofanumberofothersecondarymetabolitesandethylene．AmajorbreakthroughinplantAsAbiosynthesisandmetabolicengineeringhasbeenmaderecently．KeywordsVitaminC，Physiologicalfunction，Biosynthesis，Metabolism维生素C又名抗坏血酸(L—ascorbicacid，AsA)，是植物和大多数动物体内合成的一类含

5、量丰富的己糖内酯化合物。植物中AsA的重要性不仅在于它为不能正常合成AsA的少数动物(包括人类)提供丰富的维生素C源；而且近年来的研究发现，AsA对于植物自身的抗氧化作用、光合保护以及调节生长发育等都具有非常重要的生理功能。同时有关AsA生物合成及其调控的研究最近也取得了非常重要的进展。1AsA在植物体内的生理功能所有绿色植物都能合成AsA，从而为人类提供了丰富而方便的维生素C源。AsA也是植物体自身代谢过程中必不可少的物质，在植物的抗氧化作用、光合作用以及生长代谢等方面①贵州省自然科学基金资助

6、课题(黔科合计字(2003)3019)。②通讯作者。Authorforco~espondence．E-mail：anhuaming@hotmail．com收稿日期：2003—06—04接受日期：2003．09—04责任编辑：崔郁英维普资讯http://www.cqvip.com2004安华明等：高等植物中维生素C的功能、合成及代谢研究进展609具有非常重要的生理功能。1．1AsA在植物体的抗氧化系统中起着重要的作用AsA可以直接清除植物体内因氧代谢、光合作用及环境胁迫等产生的活性氧(reacti

7、veoxygenspecies．ROS)，如单线态氧(singletoxygen,102)、超氧阴离~-(superoxide，02)及羟基自由基(hydroxylradical，·OH)(Padh，1990)等。其次，AsA能维持另一重要抗氧化剂维生素E的还原态(Lieblereta1．，1986)，并通过抗坏血酸一谷胱甘肽循环(AsA—GSHcycle)间接清除H202(Asada，1992)，从而保护植物有机体及其正常代谢免于氧化胁迫(oxidativestress)造成的伤害。AsA还可

8、能在植物逆境反应中起着信号分子的作用(Karpinskieta1．，1997)。Conklin等(1996)从拟南芥rabidopsisthaliana)获得的突变体vtcl由于缺乏合成足够AsA的能力(约为野生型的25％)而对03异常敏感，外施AsA则可提高其抗性。1．2AsA在光合作用和光保护中起重要作用叶绿体中有高浓度的AsA而缺乏过氧化氢酶，PsI中氧的光还原所形成的过氧化氢可以通过抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase，APX)~除(Yabutaeta1．，2002