鐵皮石斛作為一種名貴的中藥材，富含具有生物活性的甘露聚糖。研究表明，鐵皮石斛甘露聚糖具有抗氧化、調節人體免疫力和改善II型糖尿病等功效。然而，甘露聚糖生物合成的分子調控機制尚未明確，很大程度上限制了鐵皮石斛的遺傳改良與規模化應用。
中國科學院華南植物園聯合福建農林大學研究團隊以鐵皮石斛多糖合成途徑關鍵基因DoGMP1啟動子為誘餌，利用酵母單雜交文庫篩選技術鑒定到一個候選轉錄因子DoWOX4。進一步研究表明，DoWOX4直接與DoGMP1啟動子結合并激活其表達。DoWOX4過表達促進甘露聚糖積累，而沉默DoWOX4則會抑制DoGMP1表達和甘露聚糖合成。此外，研究發現乙烯響應因子DoERF5能與DoWOX4啟動子結合，負調控DoWOX4的表達，并抑制甘露聚糖的生物合成。
綜上研究結果，研究人員提出了ERF5-WOX4調控鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的工作模型：DoWOX4蛋白與DoGMP1啟動子結合，激活DoGMP1表達，促進甘露聚糖的生物合成；而DoERF5與DoWOX4啟動子結合，下調DoWOX4和DoGMP1的表達，抑制甘露聚糖的生物合成。
研究解析了鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的分子調控模型，揭示了ERF5-WOX4轉錄因子調控模塊在甘露聚糖生物合成中的核心作用，為石斛新品種培育和開發利用提供了基因資源與理論支撐。
相關研究成果以The ERF5-WOX4 transcription factor regulatory module controls mannan biosynthesis in the orchid?Dendrobium officinale為題，發表在《植物生理學》（Plant Physiology）上。研究工作得到國家自然科學基金、廣東省重點領域研發計劃和廣州市科技計劃的支持。
論文鏈接
ERF5-WOX4調控鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的工作模型
本文鏈接：研究解析鐵皮石斛多糖生物合成的調控機制http://www.sq15.cn/show-12-1491-0.html
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