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化歷程尚不明確。
近日,中國農業科學院農業基因組研究所農業生物轉錄組與代謝組學創新團隊揭示了變豆菜體內呋喃香豆素合成受限的遺傳機制。相關研究成果發表在《植物雜志》(The Plant Journal)上。
變豆菜的植株和果實。中國農科院供圖
變豆菜為傘形科的基部類群,其體內缺失呋喃香豆素,卻富含簡單香豆素。該研究通過構建變豆菜的端粒到端粒基因組,解析了變豆菜中缺失呋喃香豆素的遺傳因素。
研究發現,變豆菜中缺少合成呋喃香豆素所需的關鍵酶PT基因。另外,變豆菜中HCT和C3'H基因高表達導致代謝路徑流向簡單香豆素,導致呋喃香豆素合成原料的缺失。該研究不僅增進了對傘形科植物呋喃香豆素生物合成路徑進化的理解,還為通過代謝工程手段調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計劃、國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程、深圳市科技計劃等項目的支持。
原文鏈接:http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70311
本文鏈接:“天然防衛素”呋喃香豆素合成關鍵基因找到了http://www.sq15.cn/show-11-24086-0.html
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