近日,，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物研究中心吳鴻教授團(tuán)隊(duì)在International Journal of Biological Macromolecules（中科院一區(qū)Top期刊,，影響因子7.7）在線發(fā)表了題為“CgLS mediates limonene synthesis of main essential oil component in secretory cavity cells of Citrus grandis ‘Tomentosa’ fruits（CgLS調(diào)控化橘紅果實(shí)分泌囊細(xì)胞主要精油成分檸檬烯的合成）”的研究論文,。該研究首次系統(tǒng)解析了檸檬烯合酶（CgLS）在化橘紅果實(shí)發(fā)育過程中對檸檬烯合成的關(guān)鍵作用，并通過基因表達(dá)調(diào)控、組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)定位,、瞬時(shí)過表達(dá)和RNAi等多種手段證實(shí)了基因功能,，并深入揭示了檸檬烯在細(xì)胞器內(nèi)的合成與運(yùn)輸途徑，為藥用植物精油的生物合成機(jī)制提供新見解,，為天然藥物和生物技術(shù)應(yīng)用提供新思路,。2023級博士生容寧為該論文第一作者，吳鴻教授和白玫教授為該論文的共同通訊作者,。

　　柑橘皮精油（CPEO）是一種由多種芳香化合物組成的復(fù)雜混合物,，因其健康益處而備受贊譽(yù)。CPEO的組成極為復(fù)雜,，主要由萜類化合物,、酸類、醛類和酯類組成,，其中單萜檸檬烯是最豐富的成分,，占CPEO的55.4%-91.7% 。檸檬烯具有多種藥理學(xué)活性,，包括抗氧化,、抗炎、抗菌,、抗癌和神經(jīng)保護(hù)作用,。化橘紅 (ECG)是一種傳統(tǒng)中藥,，來自化州柚（Citrus grandis ' Tomentosa '）果實(shí)未成熟或接近成熟的干燥外果皮,，作為治療劑已有1500多年的歷史，含有豐富的生物活性化合物,，包括類黃酮,、多糖和精油。在這些成分中,，檸檬烯因其藥理活性被廣泛研究,，但關(guān)于檸檬烯合酶（LS）相關(guān)調(diào)控基因的時(shí)空細(xì)胞學(xué)變化的數(shù)據(jù)仍然很少，限制了LS的功能分析,。

　　團(tuán)隊(duì)基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析,，同時(shí)結(jié)合體外和體內(nèi)功能驗(yàn)證確定CgLS顯著促進(jìn)化橘紅果實(shí)分泌囊細(xì)胞內(nèi)D -檸檬烯的合成。細(xì)胞學(xué),、免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)定位研究表明,，CgLS主要在分泌腔細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，隨后轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)體中積累,，在質(zhì)體中合成了檸檬烯并轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡儲存,。研究結(jié)果為理解柑橘類植物精油的生物合成提供了重要的細(xì)胞學(xué)和分子依據(jù),。通過對不同發(fā)育階段果實(shí)的分析，揭示了CgLS基因的表達(dá)水平與化橘紅果實(shí)發(fā)育階段密切相關(guān),，為精油產(chǎn)量調(diào)控提供了潛在的靶標(biāo),。

　　本研究不僅為柑橘類植物中精油合成的分子機(jī)制提供了新的認(rèn)識，也為天然藥物開發(fā)和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的方向,。

　　該研究得到了“十四五”廣東省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新十大主攻方向“揭榜掛帥”項(xiàng)目(2022SDZG07),，國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32270381），廣東省自然科學(xué)基金（2022A1515011086）等項(xiàng)目的資助,。

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135671.

文圖/生命科學(xué)學(xué)院