糖苷是天然藥物的一類修飾基團，能夠增強了小分子藥物的水溶性，增大了制劑成藥的可操作性。野葛是一種多年生的豆科藤本植物，野葛的根（俗稱為“葛根”）含有豐富的異黃酮糖苷類化合物，具有極高的藥用價值，素有“亞洲人參”之美譽。深入解析葛根異黃酮糖基化修飾過程，不僅能夠更好地了解野葛異黃酮類化合物的生物合成途徑，同時對于新藥的合成與糖基化改造具有重要的應用價值。
中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室天然藥物生物合成學科組科研人員王欣在章焰生研究員的指導下，利用轉錄組測序與生物化學技術從野葛植物的根中成功分離到異黃酮雙功能糖基轉移酶基因（PlUGT2），PlUGT2 基因能夠催化黃酮（甘草素，柚皮素）和異黃酮類（大豆甘元，染料木素）化合物分別形成相應的4’-O-糖苷, 7-O-糖苷以及4’, 7-O-雙糖苷，并且其對異黃酮的催化活性顯著高于黃酮類。此外還分析了PlUGT2基因的表達與異黃酮4’-O-糖苷以及4’, 7-O-雙糖苷化合物代謝積累的相關性，結果表明PlUGT2基因在野葛不同組織（根，莖，葉）中的表達水平與異黃酮4’-O-糖苷以及4’,7-O-雙糖苷化合物的積累成正相關。以上結果均表明PlUGT2 基因參與了野葛體內異黃酮4’-O-糖苷以及4’,7-O-雙糖苷化合物的生物合成。有關異黃酮雙功能糖基轉移酶基因的發掘在植物界尚屬首次。
該研究得到國家自然科學基金（31170284）支持，相關結果以“Molecular Cloning and Functional Characterization of a Novel (Iso)flavone 4’,7-O-diglucoside Glucosyltransferase from Puerarialobata”為題發表于國際學術期刊Frontiers in Plant Science。
野葛異黃酮糖基化修飾途徑
