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我院许锋教授团队在西兰花富硒栽培研究上取得进展

来源：花匠小妙招时间：2024-09-19 00:31

西兰花（Brassica oleracea L. var. italica，broccoli）是一种十分受人们喜爱的蔬菜。西兰花富含黄酮和芥子油苷成分，这两种物质分别在抵抗心血管疾病和癌症方面具有生物活性，因此西兰花也被看作一种健康蔬菜。另外，西兰花具有比较强的富硒能力，在富硒农业中广泛栽培。但是西兰花富硒过程中，营养品质的变化，尤其是西兰花重要的活性成分黄酮和芥子油苷还不清楚。

近日，我院许锋教授团队在国际权威期刊《Food Research International》（食品科学1区）上发表题为“Effects of selenate on Se, flavonoid, and glucosinolate in broccoli florets by combined transcriptome and metabolome analyses”的研究论文，揭开了硒影响西兰花重要活性成分黄酮和芥子油苷的机制。该论文第一作者是饶申博士，通讯作者为许锋教授和程水源教授。

该研究使用不同浓度硒酸钠（0、0.1、0.2、0.4、0.8和1.6 mmol/L）处理西兰花，研究西兰花花球的硒、芥子油苷和黄酮含量。结果发现，1.6 mmol/L硒酸钠显著抑制了西兰花的生长，植株总重和花球重量都明显下降，但是其总硒含量却随着处理浓度升高而显著上升。总硒含量从0.1 mmol/L处理中的60 mg/kg DW上升到1.6 mmol/L处理中的1663 mg/kg DW。西兰花主要硒形态是甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）和硒代蛋氨酸（SeMet），其含量分别处于1.2—38.6 mg/kg DW和5.6—53.1 mg/kg DW范围内。总黄酮和芥子油苷含量分析发现，与对照相比，0.4 mmol/L硒酸钠处理下，西兰花花球总黄酮含量显著下降，而芥子油苷含量显著上升，这一现象在其它研究中还未见报道。因此，为了解析这种现象发生的机制，本研究采用了转录组和代谢组联合分析的技术。结果显示，7种芥子油苷组分含量显著上升，包是3-甲基丁基硫苷、5-甲硫基戊基硫苷（葡萄糖苷）、4-甲硫基丁基硫苷（芝麻菜苷）、3-甲基亚磺酰丙基硫苷（屈曲花苷）等；而有18种黄酮组分含量显著下降，包括异槲皮甙、橙皮素5-O-葡萄糖苷、绣线菊甙、原儿茶酸和没食子酸甲酯等。联合分析发现，这些活性物质的含量变化与一些CYP基因有关，同时2个硫酸盐转运蛋白Sultr3;1和Sultr4;2基因也可能参与调控黄酮和芥子油苷物质的积累。该研究得到湖北省技术创新专项（重大项目）（2019ABA113）和湖北省重点研发计划（2020BBA043）的资助。

【通讯员，吴宗军来稿】