蘿卜花青素研究進(jìn)展

劉同金 李錫香 劉良峰 張愛(ài)慧 崔群香 王長(zhǎng)義*

（1 金陵科技學(xué)院園藝學(xué)院，江蘇南京 210038；2 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081；3 江寧區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇南京 211100）

蘿卜（L.，2=2=18）又名萊菔、蘆菔，是十字花科蘿卜屬重要蔬菜作物，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用食療價(jià)值。蘿卜種質(zhì)資源豐富，栽培歷史悠久，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇和人工選擇，形成了不同皮色、肉色的類(lèi)型和品種。其中，富含花青素的蘿卜品種因色澤鮮艷、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高而深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。蘿卜花青素在較寬的pH 范圍內(nèi)均能保持鮮艷的亮紅色，且在酸性條件下具有良好的熱穩(wěn)定性（Jing et al.，2012），加之具有較強(qiáng)的抗氧化活性而有益人類(lèi)健康，已被廣泛用作天然色素（Rahman et al.，2006；Matsufuji et al.，2007）。

蘿卜花青素性狀遺傳復(fù)雜。何啟偉等（1997）研究表明，蘿卜肉質(zhì)根的紅皮性狀可能由3 對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，這3 對(duì)基因還存在相互作用，其中1 對(duì)可能與控制肉質(zhì)根綠皮性狀的基因連鎖。王巖等（2014）以紅皮蘿卜和心里美蘿卜雜交進(jìn)行6世代聯(lián)合分析研究心里美蘿卜肉色遺傳規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其肉色為主基因+多基因控制的數(shù)量性狀，符合2對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性-上位性多基因模型（E 模型）。李鴻漸等（1983）的研究也表明，紫肉基因不僅控制蘿卜肉質(zhì)根的肉色，而且對(duì)皮色及葉片主脈顏色也產(chǎn)生影響。心里美與綠皮綠肉或白皮白肉蘿卜品種雜交時(shí)，肉質(zhì)根皮色表現(xiàn)為紫紅色或淺紫紅色，說(shuō)明紫紅肉基因在雜交過(guò)程中對(duì)皮色也產(chǎn)生了影響，其遺傳規(guī)律比較復(fù)雜（張麗，2006）。蘿卜花青素的合成調(diào)控機(jī)制仍不明確，與擬南芥、蘋(píng)果、梨等作物相比，蘿卜相關(guān)研究嚴(yán)重滯后，制約了其育種進(jìn)程。本文對(duì)近年來(lái)蘿卜中花青素的種類(lèi)鑒定，花青素合成結(jié)構(gòu)及調(diào)控基因的鑒定和克隆，影響蘿卜花青素合成的因素及花青素提取工藝方面取得的進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為蘿卜花青素形成機(jī)制的解析和新品種的選育提供參考。

1 蘿卜花青素的種類(lèi)

花青素是植物中普遍存在的一類(lèi)水溶性黃酮類(lèi)化合物，種類(lèi)繁多。迄今已知的花青苷種類(lèi)超過(guò)600 種（Grotewold，2006），多數(shù)是由天竺葵色素（pelargonidin）、矢車(chē)菊色素（cyanidin）、飛燕草色素（delphinidin）、芍藥花色素（peonidin）、矮牽牛色素（petunidin）、錦葵色素（malvidin）等6 種常見(jiàn)的花青素衍生而來(lái)。蘿卜肉質(zhì)根的皮色和肉色變異豐富，花青素種類(lèi)多樣。迄今為止，不同研究者通過(guò)HPLC-MS、HPLC-ESI-MS、HPLC-DAD、HPLC-PDA-ESI/MS、超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜、一維和二維核磁共振等技術(shù)在不同類(lèi)型的蘿卜中共鑒定出至少234種花青苷，其中145 種為矢車(chē)菊色素類(lèi)，81 種為天竺葵色素類(lèi)，4 種為飛燕草色素類(lèi)，3 種為芍藥花色素類(lèi)，1 種為矮牽牛色素-3，5-雙葡萄糖苷（Giusti et al.，1998；Otsuki et al.，2002；Matsufuji et al.，2003；Liu et al.，2008；Tatsuzawa et al.，2008，2010；Tamura et al.，2010；Lin et al.，2011；Park et al.，2011；Jing et al.，2012；Matera et al.，2012；Baenas et al.，2015；Chen et al.，2018；Zhang et al.，2019a；Koley et al.，2020）。多數(shù)紅色蘿卜品種以天竺葵色素苷元為主（Park et al.，2011；Jing et al.，2012；Yi et al.，2018），紫色蘿卜以矢車(chē)菊色素苷元為主（Masukawa et al.，2019），僅少數(shù)研究者報(bào)道蘿卜中還存在飛燕草色素苷元、芍藥花色素苷元和矮牽牛色素苷元（Baenas et al.，2015；Zhang et al.，2019a）。

2 蘿卜花青素合成途徑及其相關(guān)基因

花青素合成途徑是迄今為止研究得最為清楚的植物次生代謝途徑之一，其合成起始于苯丙氨酸，經(jīng)多步酶促反應(yīng)生成。苯丙氨酸經(jīng)苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸4-羥基化酶（C4H）和4-香豆酸輔酶A 連接酶（4CL）催化生成4-香豆酰輔酶A，在查爾酮合成酶（CHS）作用下與丙二酰輔酶A 生成查爾酮，依次經(jīng)黃烷酮3-羥化酶（F3H）、二氫黃酮醇4-還原酶（DFR）和花青素合成酶（ANS）形成不穩(wěn)定的無(wú)色花青素苷元后，由糖基轉(zhuǎn)移酶催化以UDP-糖為供體形成穩(wěn)定的花青素苷，在相關(guān)酶的作用下進(jìn)一步二次糖基化、乙?；愇煜┗图籽趸揎椂纬刹煌N類(lèi)的花青素苷（戴思蘭和洪艷，2016）。目前，蘿卜花青素合成途徑多個(gè)候選基因已被報(bào)道。轉(zhuǎn)錄組分析推測(cè)-、、-和--可 能 參與了蘿卜花青素的糖基化修飾（Gao et al.，2019a，2020a）。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組和qRT-PCR 對(duì)不同類(lèi)型蘿卜中相關(guān)基因的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，蘿卜花青素合成與、、、、和′的表達(dá)相關(guān)（Park et al.，2011；孫玉燕等，2016；Chen et al.，2016；Muleke et al.，2017；Sun et al.，2018；Gao et al.，2019a，2020a；Liu et al.，2019a；Yu et al.，2020）?；ㄇ嗨厣锖铣赏緩缴系蔫制に睾投潼S酮醇是兩個(gè)關(guān)鍵的分支節(jié)點(diǎn)。柚皮素是黃烷酮3-羥化酶（F3H）、類(lèi)黃酮3′-羥化酶（F3′H）和類(lèi)黃酮3′，5′-羥化酶（F3′5′H）共同的底物，這3 個(gè)酶的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了不同分支途徑的產(chǎn)生；F3H 是合成天竺葵色素的關(guān)鍵酶，矢車(chē)菊色素及飛燕草色素的合成分別需要F3′H 和F3′5′H 的參與（Koes et al.，2005）。黃酮醇合成酶（FLS）催化二氫黃酮醇合成黃酮醇，與合成無(wú)色花青素苷元的DFR 競(jìng)爭(zhēng)同一底物，影響植物組織或器官的呈色和黃酮醇的含量（Davies et al.，2003；Tsuda et al.，2004）。紫色蘿卜由于′的表達(dá)而主要合成矢車(chē)菊色素，紅色蘿卜該基因第一外顯子由于1 個(gè)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的插入導(dǎo)致不表達(dá)而積累天竺葵色素（Masukawa et al.，2018），并據(jù)此開(kāi)發(fā)了用于篩選紅色肉質(zhì)根蘿卜的分子標(biāo)記（Masukawa et al.，2019）。然而，上述候選基因在花青素生物合成過(guò)程中的確切功能仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

花青素在細(xì)胞質(zhì)中合成后，轉(zhuǎn)運(yùn)并儲(chǔ)存于液泡而影響植物的呈色（戴思蘭和洪艷，2016）。擬南芥中GST 基因家族成員參與了花青素的轉(zhuǎn)運(yùn)（Sun et al.，2011）。蘿卜GST 基因家族包含82 個(gè)成員，表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)-和-可能參與了胭脂蘿卜花青素的轉(zhuǎn)運(yùn)（Gao et al.，2020b）。Liu 等（2019a）在心里美蘿卜中鑒定出了的同源基因，其表達(dá)趨勢(shì)與花青素合成途徑關(guān)鍵基因一致，推測(cè)該基因參與了蘿卜花青素的轉(zhuǎn)運(yùn)。擬南芥MATE 基因家族成員參與了原花青素的轉(zhuǎn)運(yùn)（Marinova et al.，2007）。M’mbone 等（2018）通過(guò) 系 統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)和表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)蘿卜MATE 基因家族成員、、、和可能參與了蘿卜花青素的轉(zhuǎn)運(yùn)。然而Liu等（2019a）發(fā)現(xiàn)的同源基因在心里美肉質(zhì)根中不表達(dá)。不同研究者因試驗(yàn)材料的不同而預(yù)測(cè)出了不同的基因參與蘿卜花青素亞細(xì)胞水平的轉(zhuǎn)運(yùn)，而這些基因均未被進(jìn)行功能驗(yàn)證，蘿卜花青素的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制至今仍不明確。

過(guò)氧化物酶（POD）參與花青素的降解過(guò)程（Zipor et al.，2015）。心里美蘿卜POD 活性與花青素含量密切相關(guān)（王麗 等，2009），蘿卜POD在體外能降解花青素（Wang et al.，2004），而抑制POD 編碼基因的表達(dá)能夠促進(jìn)蘿卜花青素的積累（穆春 等，2013）。

3 蘿卜花青素合成的調(diào)控

目前花青素生物合成途徑的遺傳調(diào)控研究主要集中于轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控和表觀遺傳調(diào)控3 個(gè)方面。

花青素合成受多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，由R2R3-MYB、bHLH 和WD40 轉(zhuǎn)錄因子組成的蛋白復(fù)合體（MBW）與結(jié)構(gòu)基因的啟動(dòng)子結(jié)合，普遍參與植物花青素合成的調(diào)控（Ramsay &Glover，2005）。是調(diào)控?cái)M南芥花青素生物合成的一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，研究發(fā)現(xiàn)其在蘿卜中的同源基因普遍參與蘿卜花青素合成的調(diào)控，通過(guò)在擬南芥、煙草和矮牽牛中異源過(guò)表達(dá)的方法證明是調(diào)控花青素合成的一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子（Lim et al.，2016；Ai et al.，2017）。Yi 等（2018）定位獲得了控制蘿卜肉質(zhì)根紅皮的關(guān)鍵基因。Wang 等（2020a）結(jié)合QTL-seq 和RNA-seq 技術(shù)定位獲得了控制心里美蘿卜肉質(zhì)根根肉花青素生物合成的關(guān)鍵基因，并驗(yàn)證了該基因的功能。Liu 等（2019b）利用QTL-seq 和傳統(tǒng)定位方法鑒定出了控制蘿卜肉質(zhì)根紫皮性狀的關(guān)鍵基因，并在蘿卜基因組中鑒定出擬南芥的4 個(gè)同源基因（～），推測(cè)它們分別控制不同類(lèi)型蘿卜花青素的合成。Muleke 等（2021）也發(fā)現(xiàn)，的同源基因、和在紅皮蘿卜肉質(zhì)根根皮中高表達(dá)，而和在紫皮蘿卜肉質(zhì)根根皮中高表達(dá)，推測(cè)這些基因參與了調(diào)控蘿卜肉質(zhì)根花青素的合成。Luo 等（2020）利用不同的定位群體構(gòu)建高密度遺傳圖譜，定位獲得了控制蘿卜肉質(zhì)根紅皮性狀的關(guān)鍵基因。蘿卜bHLH轉(zhuǎn)錄因子RsTT8 與RsMYB1 互作正向調(diào)控花青素的 合 成（Lim et al.，2017；Lai et al.，2020）。Fan等（2019）分析發(fā)現(xiàn)蘿卜39 個(gè)花青素合成相關(guān)基因啟動(dòng)子區(qū)均包含bZIP 轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)G-box或ACE-box，表達(dá)分析推測(cè)蘿卜135 個(gè)bZIP 基因家族成員中的2 個(gè)（和）可能參與花青素生物合成的調(diào)控。轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)WRKY、ERF、GRAS、NF-YA、C2H2-Dof、HDZIP、AP2、鋅指蛋白、Tify、HB 和LBD 基因家族的部分成員可能參與了蘿卜花青素生物合成的調(diào)控（Sun et al.，2018；劉同金 等，2019；Gao et al.，2019b，2020a；Yu et al.，2020）。這些轉(zhuǎn)錄因子的功能均有待進(jìn)一步的功能驗(yàn)證。

花青素生物合成途徑的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控包括蛋白質(zhì)泛素化、miRNA 及小干擾siRNA 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后基因沉默3 個(gè)方面，目前在蘿卜中的研究仍停留在通過(guò)高通量測(cè)序預(yù)測(cè)花青素合成相關(guān)的miRNA。Sun 等（2017）對(duì)心里美蘿卜5 個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的肉質(zhì)根進(jìn)行miRNA 測(cè)序，預(yù)測(cè)72 個(gè)miNRA 參與了心里美蘿卜花青素合成的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。利用上述miRNA 數(shù)據(jù)，Gao 等（2019b）預(yù)測(cè)出74 個(gè)miRNA 可能參與胭脂蘿卜花青素合成的調(diào)控。

在表觀遺傳調(diào)控方面，花青素合成途徑結(jié)構(gòu)基因及調(diào)控基因DNA 甲基化影響花青素的合成。目前蘿卜花青素生物合成在表觀遺傳調(diào)控方面的研究比較少，僅Wang 等（2020a）發(fā)現(xiàn)心里美蘿卜花青素合成關(guān)鍵調(diào)控基因啟動(dòng)子甲基化導(dǎo)致白肉突變體的出現(xiàn)。

4 影響蘿卜花青素合成的因素

除遺傳因素外，花青素的生物合成作為植物的次生代謝途徑，受光照、植物激素、外源性糖、營(yíng)養(yǎng)元素、非生物脅迫等多種因素的影響。有研究表明，在海南省種植的胭脂蘿卜色素含量?jī)H為涪陵本地同期栽培的1/4（高家祥，2012）。外源物質(zhì)處理對(duì)蘿卜尤其是蘿卜芽苗菜花青素合成的影響已有較多的研究。

4.1 光照

蘿卜花青素的積累受光照強(qiáng)度的影響，茉莉酸和NaCl 協(xié)同處理?xiàng)l件下蘿卜（cv.Taibyo-Soubutori）芽苗菜花青素含量隨光照強(qiáng)度增加而升高，但對(duì)照花青素含量不受光照的影響（Sakamoto&Suzuki，2019）。其他研究者發(fā)現(xiàn)蘿卜（L.var）種子黑暗萌發(fā)3 d 后持續(xù)光照處理，下胚軸花青素含量迅速升高，至第4 天時(shí)含量最高，之后呈下降趨勢(shì)（Song et al.，1998）。Park 等（2013）發(fā)現(xiàn)蘿卜（cv.Jukwhan 21 Moo）種子萌發(fā)前期進(jìn)行光照處理的下胚軸花青素含量顯著高于黑暗處理，但第9 天之后二者差異不顯著。說(shuō)明不同蘿卜品種花青素合成對(duì)光照的響應(yīng)不同。Al-Dhabi 等（2015）和Zhang 等（2019b）也發(fā)現(xiàn)，光照較黑暗處理顯著增加蘿卜幼苗花青素的積累。此外，光質(zhì)對(duì)蘿卜花青素合成具有較大影響。遠(yuǎn)紅光處理能顯著增加蘿卜幼苗花青素的積累（Bellini &Martelli，1973）。藍(lán)光、UV-A 和UV-B 處理，蘿卜芽苗菜花青素含量顯著高于白光及黑暗處理（Su et al.，2015；Wu et al.，2016；Zhang et al.，2018；Zhang et al.，2019a）。UV-B 處理停止后，其對(duì)蘿卜花青素合成的誘導(dǎo)作用和相關(guān)基因表達(dá)的影響仍能持續(xù)一段時(shí)間（Su et al.，2015），這可能是由于UV-B 通過(guò)誘導(dǎo)蘿卜產(chǎn)生HO和NO 而激活依賴(lài)UVR8 的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑進(jìn)而調(diào)控花青素的合成（Wu et al.，2016）。

4.2 植物激素

研究表明，外源激素單獨(dú)或與其他因素協(xié)同均可影響蘿卜花青素的積累。茉莉酸甲酯和光照協(xié)同處理的蘿卜下胚軸花青素含量顯著高于單獨(dú)光照、黑暗和茉莉酸甲酯處理（Park et al.，2013；Al-Dhabi et al.，2015）。而Sakamoto 和Suzuki（2019）研究表明，茉莉酸甲酯處理可以顯著增加蘿卜芽苗菜下胚軸中的花青素含量，茉莉酸甲酯和NaCl 協(xié)同處理對(duì)下胚軸花青素合成的誘導(dǎo)效果最顯著。外源赤霉素（GA）處理抑制蘿卜芽苗菜花青素合成而矮壯素處理促進(jìn)花青素合成；GA的抑制作用可被矮壯素逆轉(zhuǎn)，它們主要是通過(guò)影響花青素合成的前體物質(zhì)的含量而進(jìn)一步影響花青素合成（Jain &Guruprasad，1989）。王麗等（2016）也發(fā)現(xiàn)，1 μmol·L外源GA處理顯著降低蘿卜下胚軸花青素含量。

4.3 糖

糖是生物體內(nèi)一種重要的信號(hào)分子，參與調(diào)控花青素生物合成等多種生物過(guò)程，也是花青素糖基化修飾的底物。通過(guò)HPLC 對(duì)195 份不同肉色蘿卜肉質(zhì)根糖含量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，蘿卜肉質(zhì)根積累的可溶性糖主要為葡萄糖，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與蘿卜肉質(zhì)根肉色呈顯著相關(guān)，綠肉蘿卜肉質(zhì)根可溶性糖含量最高，紅肉蘿卜次之，白肉蘿卜最低（Li et al.，2020）。播種35 d 內(nèi)紅皮蘿卜肉質(zhì)根花青素含量持續(xù)增加，與肉質(zhì)根葡萄糖的積累趨勢(shì)一致；外源葡萄糖、果糖和蔗糖處理均能顯著誘導(dǎo)花青素合成途徑基因的上調(diào)表達(dá)而增加蘿卜下胚軸花青素含量，但甘露糖和3--甲基葡萄糖處理無(wú)明顯效果（Hara et al.，2003；賈曉琳，2013；Wang et al.，2020b）。

4.4 其他因素

低濃度NaCl 處理對(duì)蘿卜芽苗菜下胚軸花青素含量無(wú)顯著影響，而300 mmol·LNaCl 處理顯著增加了其花青素含量（Sakamoto &Suzuki，2019）。Wu 等（2016）也發(fā)現(xiàn)NaCl、鉻和低溫處理均能顯著增加蘿卜下胚軸花青素含量，它們對(duì)花青素合成的誘導(dǎo)需要光照。研究者發(fā)現(xiàn)，富氫水能顯著提高蘿卜幼苗花青素的積累。富氫水和藍(lán)光共同處理蘿卜幼苗，其矢車(chē)菊色素和矮牽牛色素-3，5-雙葡萄糖苷含量分別比單獨(dú)藍(lán)光處理增加了1.50 倍和1.35 倍；富氫水和UV-A 共同處理的矢車(chē)菊色素-3-蕓香糖苷-5-葡萄糖苷和矢車(chē)菊色素-3-葡萄糖苷含量分別比單獨(dú)UV-A 處理增 加了1.09 倍 和1.27 倍（Zhang et al.，2019a）。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析表明，MBW 蛋白復(fù)合體成員基因、NAC、bZIP 和TCP 轉(zhuǎn)錄因子參與了富氫水誘導(dǎo)的花青素積累，MBW 蛋白復(fù)合體成員基因、植物激素、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和Ca信號(hào)途徑參與了富氫水和UV-A 協(xié)同對(duì)蘿卜芽苗菜下胚軸花青素合成的誘導(dǎo)（Zhang et al.，2018）。缺氮條件下蘿卜芽苗菜下胚軸花青素和可溶性糖（尤其是蔗糖）含量顯著上升，而外源3-（3，4-二氯苯基）-1，1-二甲基脲阻斷糖生物合成途徑會(huì)抑制氮素缺乏對(duì)花青素合成的誘導(dǎo)作用；磷、硫、鉀、鈣、鎂等元素缺乏對(duì)花青素含量無(wú)顯著影響（Su et al.，2016）。

5 蘿卜花青素提取工藝

蘿卜中提取的花青素穩(wěn)定性高，其特性與人工色素Food Red No.40 類(lèi)似（Rodriguez-Saona et al.，2010），安全無(wú)毒，原材料資源豐富，產(chǎn)品價(jià)格低廉，且具有多種保健功能，已作為天然食用色素被廣泛用作各種食品、飲料和化妝品等的著色劑和添加劑（Rodriguez-Saona et al.，1999；He &Giusti，2010；時(shí)建偉 等，2016）。研究者對(duì)蘿卜花青素的提取方法及純化條件進(jìn)行了不少探索。紅皮紅肉的胭脂蘿卜在所有紅色蘿卜中花青素含量最高，是提取花青素的理想材料（張曉光，2009；時(shí)建偉 等，2016）；以其為材料進(jìn)行花青素的提取、分離和精制研究取得了令人矚目的進(jìn)展。時(shí)建偉等（2016）和熊玥等（2018）系統(tǒng)總結(jié)了胭脂蘿卜紅色素提取分離工藝的發(fā)展及其色素穩(wěn)定性和脫除蘿卜味方面的研究進(jìn)展。近幾年，研究者進(jìn)一步優(yōu)化了胭脂蘿卜花青素的提取工藝。梁姍等（2017a）研究表明，AB-8 樹(shù)脂是胭脂蘿卜花青素的最佳純化樹(shù)脂；進(jìn)一步優(yōu)化胭脂蘿卜花青素的提取工藝，發(fā)現(xiàn)以1%鹽酸乙醇為提取劑，液料比10∶1（質(zhì)量比），40℃浸提2 h，400 W 超聲波破碎15 min，花青素的最高提取量為3.92 mg·g（梁姍 等，2017b）；而在果膠酶與纖維素酶比例1∶2（質(zhì)量比），添加量0.03 mg·g，50 ℃，酶解pH 4.0，酶解95 min條件下，花青素的最高提取量達(dá)4.25 mg·g（梁姍 等，2017c）。熊勇等（2019）優(yōu)化了胭脂蘿卜提取工藝，提取溫度43.07 ℃，pH 2.88，提取時(shí)間3.65 h，料液比為1∶4（質(zhì)量比）條件下花青素提取率為65.21%。此外，還有研究者對(duì)心里美蘿卜和黑蘿卜花青素提取工藝進(jìn)行了研究。仉曉文等（2013）研究表明，0.1%鹽酸浸提液對(duì)心里美蘿卜肉質(zhì)根花青素提取效果最好，AB-8 大孔吸附樹(shù)脂純化花青素的效果較好，花青素在pH 7.0 緩沖液混合0.5 mmol·LFe時(shí)最穩(wěn)定，10 min 內(nèi)的殘留量保持在90%左右。楊艷等（2014）研究表明，在浸提溫度60 ℃，浸提時(shí)間2.5 h，液料比5∶1（質(zhì)量比），浸提液pH 2.0 條件下，黑皮白肉蘿卜肉質(zhì)根根皮中花青素的提取率可達(dá)6.82 mg·g。

6 展望

富含花青素的蘿卜品種不僅外觀品質(zhì)好，而且具有較高的營(yíng)養(yǎng)和價(jià)值，蘿卜源花青素也是GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》允許使用的天然著色劑之一，具有安全系數(shù)大、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域（熊玥 等，2018），引起了研究者的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，蘿卜花青素種類(lèi)鑒定、提取純化方面研究的進(jìn)展較大；施用外源物質(zhì)提高蘿卜芽苗菜的花青素含量亦有較多研究。但與其他作物相比，蘿卜花青素的合成調(diào)控機(jī)制研究不夠深入。綜述前人對(duì)蘿卜花青素相關(guān)的研究與利用進(jìn)展，建議今后在以下幾個(gè)方面進(jìn)一步深入研究：

①蘿卜花青苷種類(lèi)有待進(jìn)一步確認(rèn)。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，目前為止已報(bào)道的蘿卜花青苷種類(lèi)至少有234 種，但其中僅有少部分在不同的研究中被重復(fù)鑒定，除部分研究的試驗(yàn)材料差異原因外，主要是因?yàn)橥ㄟ^(guò)代謝組數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)獲得的花青素結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性有待驗(yàn)證。

②挖掘和克隆控制蘿卜花青素合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和降解相關(guān)基因及其調(diào)控基因，解析其調(diào)控機(jī)制。目前通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序鑒定蘿卜花青素合成基因研究較多，但功能研究較少。已進(jìn)行功能驗(yàn)證的基因僅R2R3-MYB 轉(zhuǎn)錄因子和bHLH 轉(zhuǎn)錄因子，其他基因的研究均局限于同源克隆、表達(dá)分析與生物信息學(xué)的推理階段，功能有待進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

③解析花青素合成的轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控機(jī)制。雖然研究者通過(guò)高通量測(cè)序預(yù)測(cè)了可能參與心里美和胭脂蘿卜花青素合成的miRNA（Sun et al.，2017；Gao et al.，2019b），但 在 蘿 卜 中 尚 未 見(jiàn)miRNA 調(diào)控花青素合成功能驗(yàn)證的報(bào)道。蛋白質(zhì)泛素化及小干擾siRNA 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控在蘿卜中也未見(jiàn)相關(guān)研究。近年來(lái)在其他植物中新發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）參與花青素合成的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控（Yang et al.，2019），但在蘿卜中的研究目前尚屬空白。

④解析外界因素影響花青素合成的作用機(jī)理。前人研究發(fā)現(xiàn)光照、糖、植物激素、脅迫、富氫水和氮素均可影響蘿卜花青素的積累，但其作用機(jī)制仍不明確。此外，上述研究均集中于對(duì)蘿卜芽苗菜或幼苗下胚軸花青素生物合成的影響，這些處理對(duì)蘿卜肉質(zhì)根花青素積累的調(diào)控和作用機(jī)制仍需進(jìn)一步的研究。