VC1与野豌豆属中蚕豆嘧啶和异蚕豆嘧啶的生成

root 提交于 周三, 07/15/2026 - 18:47
许多野豌豆属(Vicia)物种含有巢菜碱和伴巢菜碱(vicine and convicine, VC),这限制了蚕豆及部分野豌豆在食品和饲料中的利用。V. faba 中 VC 生物合成的第一步与核黄素合成途径共享,并归因于 ribAB 家族成员 VC1。由于核黄素在生命体中普遍存在,我们考察了 VC 生成在野豌豆属中的分布情况。对 33 个野豌豆属物种的每个物种选取 3 份材料,在温室条件下种植,以获得用于 VC 分析的新鲜种子和用于 DNA 分析的叶片。采用 PCR 扩增 VC1/ribAB 基因片段并进行测序,并利用这些序列构建系统发育树。采用 COX1 和 ITS2 序列来考察各亚属中的核苷酸多样性。仅在 Vicia 亚属成员中检测到 VC 以及与 VC1 一致的 DNA 序列。在 V. lathyroides 中,存在 VC1,但未检测到 VC。Cracca 亚属的 VC1/ribAB 序列多样性低于 Vicia 亚属,表明 ribAB 所受的纯化选择约束比 VC1 更为严格。研究证实,VC1 是 VC 存在的前提条件,且该基因及其产物仅限于 Vicia 亚属。

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摘要

许多蚕豆属(Vicia)物种含有蚕豆嘧啶苷和伴蚕豆嘧啶苷(VC),这限制了蚕豆以及某些野豌豆在食品和饲料中的利用。V. faba 中 VC 生物合成的第一步与核黄素途径共享,并归因于 ribAB 家族成员 VC1。由于核黄素对生命而言是普遍存在的,我们考察了 VC 产生在蚕豆属中的分布。

在温室条件下种植了 33 个蚕豆属物种中每个物种的 3 份种质材料,以获得用于 VC 分析的新鲜种子和用于 DNA 分析的叶片。采用 PCR 扩增 VC1/ribAB 基因片段并进行测序,并利用这些序列构建系统发育树。使用 COX1 和 ITS2 序列来考察各亚属中的核苷酸多样性。

仅在 Vicia 亚属成员中发现了 VC 以及与 VC1 一致的 DNA 序列。在 V. lathyroides 中,存在 VC1,但未检测到 VC。Cracca 亚属的 VC1/ribAB 序列多样性低于 Vicia 亚属,表明 ribAB 受到的纯化选择约束比 VC1 更严格。VC1 被证实是 VC 存在的先决条件,且该基因及其产物仅限于 Vicia 亚属。

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发布于 2026 年 7 月 14 日。

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VC1 与蚕豆属中蚕豆嘧啶苷和伴蚕豆嘧啶苷的产生

Laura L Vottonen, Wei Chang, Marjo Pöysä, Anna-Maija Lampi, Jaakko Tanskanen, Alan H Schulman, Frederick L Stoddard

bioRxiv 2026.07.09.737524; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.09.737524

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VC1 与蚕豆属中蚕豆嘧啶苷和伴蚕豆嘧啶苷的产生

Laura L Vottonen, Wei Chang, Marjo Pöysä, Anna-Maija Lampi, Jaakko Tanskanen, Alan H Schulman, Frederick L Stoddard

bioRxiv 2026.07.09.737524; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.09.737524


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.09.737524v1?rss=1

🏷️ 野豌豆属 VC1基因 蚕豆嘧啶 系统发育 生物合成