近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所農(nóng)業(yè)生物轉(zhuǎn)錄組與代謝組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊揭示了變豆菜體內(nèi)呋喃香豆素合成受限的遺傳機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物雜志(The Plant Journal)》上。
呋喃香豆素是一類具有顯著藥理活性的植物次生代謝物,因其顯著的抗病蟲效果而被稱為“天然防衛(wèi)素”,廣泛分布于被子植物的桑科、豆科、蕓香科和傘形科。然而,呋喃香豆素的生物合成進(jìn)化歷程尚不明確。
變豆菜為傘形科的基部類群,其體內(nèi)缺失呋喃香豆素,卻富含簡單香豆素。該研究通過構(gòu)建變豆菜的端粒到端?;蚪M,解析了變豆菜中缺失呋喃香豆素的遺傳因素。研究發(fā)現(xiàn),變豆菜中缺少合成呋喃香豆素所需的關(guān)鍵酶PT基因。另外,變豆菜中HCT和C3'H基因高表達(dá)導(dǎo)致代謝路徑流向簡單香豆素,導(dǎo)致呋喃香豆素合成原料的缺失。該研究不僅增進(jìn)了對傘形科植物呋喃香豆素生物合成路徑進(jìn)化的理解,還為通過代謝工程手段調(diào)控呋喃香豆素含量提供了新的策略。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、深圳市科技計劃等項目的支持。(通訊員 馬昕怡)
原文鏈接:http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70311
