BACKGROUND Phenolic compounds are phytochemicals present in vegetables which contribute to human health. Although nitrogen deficiency and sucrose (Suc) are linked to phenolic production in vegetables, the relationship between them in the regulation of phenolic biosynthesis remains unknown. This study investigated the potential role of Suc in regulating phenolic biosynthesis of lettuce under low nitrogen condition. RESULTS Our results showed that low nitrogen (LN) treatment significantly increased Suc content in lettuce by inducing rapid increases in activities of sucrose synthesis-related enzymes. Exogenous Suc further stimulated LN-induced phenolic accumulation in lettuce by upregulating the expression of genes (PAL, CHS, F3H, DFR, F35H, and UFGT) involved in phenolic biosynthesis. The opposite effects were true for exogenous 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU) application. No changes were observed in chlorophyll content in LN-treated lettuce, either in the presence or absence of Suc application. Notably, exogenous DCMU resulted in decreases of Fv/fm, ΦPSII , and ETR and increase of Y(NO) in lettuce under LN condition, whereas above effects were reversed by Suc application. Exogenous Suc also increased glutamine synthetase and glutamate synthase activities in LN-treated lettuce. CONCLUSION These results suggest that Suc is involved in LN-induced phenolic production in lettuce by enhancing photosynthetic and nitrogen assimilation efficiency to increase the supply of carbon resources and precursors for phenolic biosynthesis. This article is protected by copyright. All rights reserved.

中文翻译：

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蔗糖在调节低氮诱导的生菜（Lactuca sativa L.）酚类化合物积累中的作用

背景酚类化合物是存在于蔬菜中的植物化学物质，有助于人类健康。尽管氮缺乏和蔗糖 (Suc) 与蔬菜中的酚类产生有关，但它们在酚类生物合成调节中的关系仍然未知。本研究调查了 Suc 在低氮条件下调节生菜酚类生物合成的潜在作用。结果 我们的结果表明，低氮 (LN) 处理通过诱导蔗糖合成相关酶活性的快速增加而显着增加了生菜中的 Suc 含量。外源性 Suc 通过上调参与酚类生物合成的基因（PAL、CHS、F3H、DFR、F35H 和 UFGT）的表达，进一步刺激了 LN 诱导的生菜中酚类积累。外源性 3-(3, 4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲 (DCMU) 应用。在存在或不存在 Suc 应用的情况下，LN 处理的生菜中的叶绿素含量没有观察到变化。值得注意的是，外源 DCMU 导致在 LN 条件下生菜中 Fv/fm、ΦPSII 和 ETR 降低和 Y(NO) 增加，而上述影响被 Suc 应用逆转。外源性 Suc 还增加了 LN 处理的生菜中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。在存在或不存在 Suc 应用的情况下，LN 处理的生菜中的叶绿素含量没有观察到变化。值得注意的是，外源 DCMU 导致在 LN 条件下生菜中 Fv/fm、ΦPSII 和 ETR 降低和 Y(NO) 增加，而上述影响被 Suc 应用逆转。外源性 Suc 还增加了 LN 处理的生菜中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。在存在或不存在 Suc 应用的情况下，LN 处理的生菜中的叶绿素含量没有观察到变化。值得注意的是，外源 DCMU 导致在 LN 条件下生菜中 Fv/fm、ΦPSII 和 ETR 降低和 Y(NO) 增加，而上述影响被 Suc 应用逆转。外源性 Suc 还增加了 LN 处理的生菜中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。LN 条件下生菜中ΦPSII 和ETR 和Y(NO) 的增加，而上述影响被Suc 应用逆转。外源性 Suc 还增加了 LN 处理的生菜中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。LN 条件下生菜中ΦPSII 和ETR 和Y(NO) 的增加，而上述影响被Suc 应用逆转。外源性 Suc 还增加了 LN 处理的生菜中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。结论 这些结果表明，Suc 通过提高光合作用和氮同化效率来增加碳资源和酚类生物合成前体的供应，从而参与了 LN 诱导的生菜酚类生产。本文受版权保护。版权所有。