甘草冷诱导型UDP-糖基转移酶GgUGT72L11的鉴定及其在黄酮糖苷化与低温胁迫响应中的双重功能

为解决植物逆境响应机制与抗逆作物设计的关键问题，研究人员对甘草（Glycyrrhiza glabra）中冷诱导型UDP-糖基转移酶基因GgUGT72L11进行了功能解析。研究发现该酶能催化黄酮类（如槲皮素和山奈酚）糖苷化，其启动子含冷、光及激素响应元件，低温（4°C）和ABA处理分别诱导表达量提升36倍和400倍。通过分子对接、体外酶活及pro-UGT72L11::GUS瞬时表达实验，证实其在黄酮代谢与低温适应中的双重作用，为作物抗逆改良提供新靶点。

　　

这项研究揭秘了甘草（Glycyrrhiza glabra）中一个冷诱导型UDP-糖基转移酶（UGT）GgUGT72L11的奇妙双重身份。通过系统发育分析发现，它与苜蓿（Medicago truncatula）的表儿茶素糖基化酶（ACC38470）有73.3%的相似度，暗示其在黄酮糖苷化中的潜在角色。

分子对接和体外酶活实验实锤了它的超能力——不仅能将山奈酚（kaempferol）和槲皮素（quercetin）等黄酮类化合物糖基化，还是个"不挑食"的催化剂，可处理多种苷元（aglycones）。启动子区域藏着玄机：密密麻麻排列着响应低温、光照和激素（如ABA）的顺式调控元件（cis-regulatory elements）。

当把甘草细胞扔进4°C冷库时，GgUGT72L11基因表达量飙升至36倍；而ABA处理更引发400倍的表达海啸！科学家们还玩了个"基因开关"游戏——将GgUGT72L11启动子与GUS报告基因（pro-UGT72L11::GUS）拼接后转入本氏烟草（Nicotiana benthamiana），低温下果然激活了蓝色信号。这些发现像拼图般揭示：植物可能通过黄酮糖苷化（flavonoid glycosylation）这条"代谢高速公路"来应对环境挑战。未来若破解应激性生物活性苷（bioactive glycosides）的合成密码，或能设计出"超级抗冻"作物。