近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所種質(zhì)資源創(chuàng)新利用團(tuán)隊聯(lián)合質(zhì)量與加工科學(xué)課題組、蟲害防控與生物安全課題組鑒定到陸地棉中調(diào)控根皮苷生物合成的關(guān)鍵基因GhUGT88F3,并深入解析了相關(guān)調(diào)控機(jī)制,為根皮苷的生物合成及其在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物雜志(The Plant Journal)》上。
根皮苷是一種植物次生代謝產(chǎn)物,具有抗氧化、抗炎和降血糖等多種功效,在糖尿病治療領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。根皮苷在植物中的生物合成機(jī)制尚未完全闡明,特別是在棉花中的研究鮮有報道。
該研究鑒定到陸地棉中調(diào)控根皮苷生物合成的關(guān)鍵基因GhUGT88F3,并揭示了其通過糖基化反應(yīng)將根皮素轉(zhuǎn)化為根皮苷的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),GhUGT88F3基因的單堿基缺失會引發(fā)蛋白質(zhì)移碼突變,導(dǎo)致根皮苷含量顯著下降。進(jìn)一步研究表明,轉(zhuǎn)錄因子GhMYB330能夠特異性結(jié)合GhUGT88F3的啟動子,正向調(diào)控其表達(dá)。過表達(dá)GhUGT88F3和GhMYB330的棉花植株,根皮苷含量顯著提高。研究結(jié)果為根皮苷高效綠色合成提供了工具酶,為開發(fā)新型棉花生物資源提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
該研究得到了新疆維吾爾自治區(qū)重點研發(fā)計劃、國家重點研發(fā)計劃、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和國家自然科學(xué)基金的資助。(通訊員 梁冰)
原文鏈接:https://doi.org/10.1111/tpj.17248
