木质素通路图和检测方法分享

摘要：通路图免费领取又来啦，诺敏科达武汉生物科技有限公司，专注生化试剂盒，理化酶活检测，代谢检测。本次分享木质素通路图以及木质素总含量，通路小分子，木质素单体检测方法分享。

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木质素通路图-可编辑PPT免费领取

回复：木质素

一、简介

木质素是自然界中储量最大的可再生芳香生物质资源，其大分子是由苯丙烷结构单元(愈创木基、紫丁香基和对羟基苯基)通过醚键和碳-碳键连接聚合而成，其在维管植物和一些藻类的支持组织中形成重要的结构材料。

二、生物学功能

木质素作为自然界中含量仅次于纤维素的第二丰富次生代谢物质，对于植物体有重要的生物学功能。主要集中在以下几个方面：

1 .植物生长发育研究，例如：

1.1 芹菜叶发育过程中对木质素生物合成研究【1】；

1.2 PagERF81调控杨木质素生物合成和木质部的细胞分化【2】；

1.3 JIPB｜理化+靶向检测助力高杂合度六倍体勃氏甜龙竹新品种曼歇1号竹笋优良品质的形成机理和发育特性【11】

2.植物抗倒伏研究，例如：

2.1 银杏基因组分享发现古树通过持续合成木质素等物质，增加树干的密度和强度，以支撑不断增粗的树体，同时通过大量R基因的持续表达，以及积累具有特殊保护功能的代谢物来提高树体抗性，抵抗各种生物和非生物胁迫，从而大大延长了树体的寿命【3】；

2.2 木质素含量增加从而提供青稞抗倒【4】

3.植物抗病抗虫研究；

3.1 褪黑素通过调控木质素和棉酚合成可以增加黄萎病的抗性【5】；

3.2 J Exp Bot｜转录因子RhbZIP17和RhWRKY30通过增加玫瑰花瓣中的木质素含量来增强对灰葡萄菌的抗性【6】；

4.木质素降解研究；

4.1 探索木质素模型分子在特定催化体系下应用于真实木质素的转化过程【7】；

5.木质素转录调控研究，例如：

5.1 通过木质素合成的精准调控，提高木质纤维生物质利用效率【8】。

6.木质素在防晒霜中的应用；

6.1 木质素作为一种紫外线阻挡剂，可以增强防晒霜乳液的防晒系数(SPF)【9】。

7.饲料添加剂；

7.1 在家禽饲料中因可以改变肠道蠕动和微生物菌群，可以促进生长发育。

8.木质素具体重要工业用途；在食品包装、抗菌和农业应用方面有很大的前景【10】.

三、木质素通路图

在KEGG通路中发现，木质素在Map000940的Phenylpropanoid biosynthesis途径中，也是整个苯丙素通路。

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回复：木质素

1. 首先从苯丙氨酸形成肉桂酸及其酰基辅酶 A，进而从肉桂酰辅酶 A还原为木质素单体，

松柏醇（Coniferyl alcohol）聚合为愈创木基木质素（G）；

芥子醇（Sinapyl alcohol）聚合为紫丁香基木质素（S）；

香豆醇（p-Coumaryl alcohol）聚合为对-羟基苯基木质素（H）。

2. 裸子植物主要为愈创木基木质素（G），双子叶植物主要含愈疮木基-紫丁香基木质素（G-S），单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素（G-S-H）。

四、木质素检测方法

1、染色法：木质素就是包围于管胞、导管及木纤维等纤维束细胞及厚壁细胞外的物质，并使这些细胞具有特定显色反应的物质，具体用间苯三酚溶液一滴，待片刻，再加盐酸一滴，即显红色。

2、木质素总含量检测：

木质素总含量采用生化方法检测:

原理：木质素中的酚羟基发生乙酰化后生成乙酰木质素，产物在280 nm 处具有特征吸收峰，通过吸光值变化即可定量检测木质素的含量。

项目文章：Planta｜理化指标+转录+代谢分析不同枸杞品质的活性成分差异【12】

3、木质素三种单体G，S，H检测：

方法：采用GC- MS/MS的方法进行检测；

定量：绝对定量。

样品量：鲜重0.5g，干重0.1g。

项目文章：

【6】Dandan Li, Xiaomei Li, Zicheng Wang, Haochen Wang, Junzhao Gao, Xintong Liu, Zhao Zhang, Transcription factors RhbZIP17 and RhWRKY30 enhance resistance to Botrytis cinerea by increasing lignin content in rose petals, Journal of Experimental Botany, 2024;, erad473, https://doi.org/10.1093/jxb/erad473。

【11】Jutang Jiang, Zeyu Zhang, Yucong Bai, Xiaojing Wang, Yuping Dou, Ruiman Geng, Chongyang Wu, Hangxiao Zhang, Cunfu Lu, Lianfeng Gu, Jian Gao，Chromosomal-level genome and metabolome analyses of highly heterozygous allohexaploid Dendrocalamus brandisii elucidate shoot quality and developmental characteristics.，Journal of integrative plant biology，https://doi.org/10.1111/jipb.13592。

4、通路31种小分子检测：

方法：采用LC- MS/MS的方法进行检测；

定量：绝对定量。

样品量：鲜重1.0g，干重0.1g。

物质：检测31种通路中的小分子。

【1】Jia, X. L., Wang, G. L., Xiong, F., Yu, X. R., Xu, Z. S., Wang, F., & Xiong, A. S. (2015). De novo assembly, transcriptome characterization, lignin accumulation, and anatomic characteristics: novel insights into lignin biosynthesis during celery leaf development.Scientific reports,5, 8259.

【2】Xin‐Wei Zhao, Qiao Wang, Dian Wang, Wei Guo, Meng‐Xuan Hu, Ying‐Li Liu, Gong‐Ke Zhou, Guo‐Hua Chai, Shu‐Tang Zhao and Meng‐Zhu Lu. PagERF81 regulates lignin biosynthesis and xylem cell differentiation in poplar[J]. J Integr Plant Biol., 2023, 65(5): 1134-1146.

【3】Wang, Li, et al. Multifeature analyses of vascular cambial cells reveal longevity mechanisms in old Ginkgo biloba trees. Proceedings of the National Academy of Sciences (2020).

【4】Mingzhai Yu, Mu Wang, Thondup Gyalpo, Yuzhen Basang，Stem lodging resistance in hulless barley: Transcriptome and metabolome analysis of lignin biosynthesis pathways in contrasting genotypes,Genomics,2021，https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2020.10.027.

【5】Li, Cheng, et al. Melatonin enhances cotton immunity to Verticillium wilt via manipulating lignin and gossypol biosynthesis. The Plant Journal, 2019, 100.4: 784-800.

【7】Zhang, Chaofeng, and Feng Wang. "Catalytic Lignin Depolymerization to Aromatic Chemicals."Accounts of Chemical Research(2020).

【8】Gui, Jinshan, et al. Fiber‐specific regulation of lignin biosynthesis improves biomass quality in Populus.New Phytologist (2020).

【9】Hailun He, anqi Li, shiqin Li, jie Tang, li Li, lidan Xiong,Natural components in sunscreens: Topical formulations with sun protection factor (SPF),Biomedicine & Pharmacotherapy, 2021，https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.111161.

【10】Opportunities and Challenges for Lignin Valorization in Food Packaging, Antimicrobial, and Agricultural Applications，Biomacromolecules2023，https://doi.org/10.1021/acs.biomac.2c01385。

【11】Jutang Jiang, Zeyu Zhang, Yucong Bai, Xiaojing Wang, Yuping Dou, Ruiman Geng, Chongyang Wu, Hangxiao Zhang, Cunfu Lu, Lianfeng Gu, Jian Gao，Chromosomal-level genome and metabolome analyses of highly heterozygous allohexaploid Dendrocalamus brandisii elucidate shoot quality and developmental characteristics.，Journal of integrative plant biology，https://doi.org/10.1111/jipb.13592。

【12】Liu, X., Gao, H., Radani, Y. et al. Integrative transcriptome and metabolome analysis reveals the discrepancy in the accumulation of active ingredients between Lycium barbarum cultivars.Planta (2024). https://doi.org/10.1007/s00425-024-04350-0.

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来源：生活达人汇