近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)基因組研究所農(nóng)業(yè)生物轉(zhuǎn)錄組與代謝組創(chuàng)新團隊通過光質(zhì)調(diào)控提高了紫杉醇前體在本氏煙草底盤中的合成效率。相關(guān)研究發(fā)表在《植物，細胞和環(huán)境 （Plant, Cell & Environment）》上。
植物工廠利用植物作為生物反應(yīng)器，表達和生產(chǎn)高附加值蛋白和代謝物，如疫苗和醫(yī)藥分子等，以本氏煙草應(yīng)用最為廣泛。光照是影響植物生長和抗性的重要因素，對產(chǎn)物合成效率的影響尚不清楚，限制了植物合成生物學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
研究采用不同波長的光譜組合處理本氏煙草，研究發(fā)現(xiàn)，紅光-遠紅光處理后的煙草，免疫抵抗下降，促進了農(nóng)桿菌在葉片中的生長，進而提高了外源基因的表達和蛋白的積累。導入紫杉二烯合成酶基因后，紅光-遠紅光處理后的煙草中，紫杉二烯的積累量相比白光處理提高了76.5%。紅光-遠紅光組合為農(nóng)桿菌在本氏煙草中的侵染和生長提供了一個更為理想的條件，顯著增強了外源基因的表達效率，提高了藥物分子的產(chǎn)量。該研究為植物合成生物學的發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)，將加速來源于植物工廠的高附加值生物制品在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
研究得到中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程、國家重點研發(fā)項目、國家自然科學基金和深圳市科技計劃的資金支持。（通訊員 馬昕怡）
原文鏈接：http://doi.org/10.1111/pce.15573
