8月10日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所雜糧作物功能成分挖掘與新品種選育創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)鑒定了黃酮類物質(zhì)在栽培和野生蕎麥響應(yīng)高海拔中波紫外線脅迫時(shí)的差異合成,揭示了苦蕎適應(yīng)高海拔環(huán)境過程中黃酮類物質(zhì)合成的調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》上。
蕎麥起源于我國(guó)喜馬拉雅山區(qū),最高海拔可達(dá)4600米以上,具有高抗中波紫外線和富含黃酮類代謝物等特點(diǎn),對(duì)高原環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。因此探究黃酮類代謝物合成在苦蕎高海拔適應(yīng)中的調(diào)控作用,對(duì)作物響應(yīng)逆境脅迫和選育高抗中波紫外線作物品種具有重要意義。
研究團(tuán)隊(duì)通過全基因組關(guān)聯(lián)分析分別鑒定到蕎麥中黃酮類代謝物蘆丁、異槲皮苷和山奈酚等在響應(yīng)中波紫外線脅迫時(shí)參與調(diào)控的關(guān)鍵基因FtFLS4、FtRT1和FtUF3GT1,過表達(dá)這些基因可顯著提高蕎麥黃酮類代謝物含量和耐中波紫外線脅迫能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這些基因啟動(dòng)子活性在栽培種和野生種間差異較大,進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄水平最終導(dǎo)致黃酮類化合物合成的差異。該研究為蕎麥耐逆分子育種提供理論基礎(chǔ)和重要靶點(diǎn)。
作科所博士研究生高元芬為該論文的第一作者,周美亮研究員、張凱旋研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
文章鏈接:http://doi.org/10.1111/pbi.70277
