維生素E是畜禽生長發(fā)育、機(jī)體組織正常執(zhí)行功能以及防止多種缺乏癥的必需元素,具有抗氧化、提高免疫力等多種生理生化功能。牧草種質(zhì)資源團(tuán)隊(duì)多年來一直對紫花苜蓿中多個(gè)編碼維生素E生物合成途徑的關(guān)鍵酶基因進(jìn)行克隆和功能研究。
近期,科研人員對苜蓿維生素E合成途徑中的γ-生育酚甲基氧化酶(γ-tocopherol methyltransferase,γ-TMT)基因的功能研究方面取得新進(jìn)展。γ-TMT是維生素E合成的關(guān)鍵酶,可以分別將δ-生育酚和γ-生育酚催化轉(zhuǎn)變?yōu)?beta;-生育酚和α-生育酚。其中,α-生育酚的生物活性最高??蒲腥藛T在前期克隆紫花苜蓿γ-生育酚甲基氧化酶基因 MsTMT 的基礎(chǔ)上,通過遺傳轉(zhuǎn)化的方式獲得了 MsTMT 過量表達(dá)的紫花苜蓿和擬南芥植株。研究發(fā)現(xiàn),相對于對照非轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿,過表達(dá)紫花苜蓿材料中α-生育酚和總生育酚的含量顯著提高,并增強(qiáng)了紫花苜蓿的耐旱性。另外發(fā)現(xiàn),在擬南芥中異源表達(dá) MsTMT 基因時(shí),種子萌發(fā)時(shí)在鹽脅迫條件下對滲透和ABA的敏感性明顯增加,過量表達(dá) MsTMT 基因?qū)M南芥種子萌發(fā)過程中的鹽脅迫的響應(yīng)具有明顯的影響。該研究是對植物維生素E合成途徑的補(bǔ)充,對牧草維生素E的品質(zhì)性狀分子育種具有重要的參考價(jià)值。
該研究由國家“973”和創(chuàng)新工程項(xiàng)目支持。相關(guān)研究成果以研究論文和綜述文章的形式分別發(fā)表在《Environmental and Experimental Botany》、《BMC Plant Biology》、《Molecular Breeding》雜志。文章第一作者為牧草資源團(tuán)隊(duì)馬江濤博士后,共同通訊作者為王學(xué)敏研究員及其合作導(dǎo)師秦玉昌研究員。
文章鏈接如下:
1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098847220302902
2. https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-020-02424-1
3. https://link.springer.com/article/10.1007/s11032-019-1097-x