9月24日，中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用團隊在蕎麥中鑒定到一個新型黃酮類物質生物合成基因簇 UFGT3 ，并解析了該基因簇參與高海拔環境適應性調控的機制。該研究為探究黃酮類物質和蕎麥環境適應性的關系奠定了基礎。相關研究成果發表在《先進科學 （ Advanced Science ）》雜志上。
我國是蕎麥的起源中心和多樣性中心，不僅具有生育期短，對環境適應性強等特性，還富含蘆丁等黃酮類活性物質。大量研究表明，黃酮類物質的含量不僅是蕎麥的重要品質性狀，還與其極強的環境適應力密切相關，因此，挖掘調控黃酮類物質生物合成的關鍵基因，解析其分子調控通路，為未來蕎麥分子育種和培育突破性品種提供了理論基礎和基因資源。
研究團隊通過全基因組關聯分析發現，苦蕎1號染色體上葡萄糖基轉移酶基因啟動子區域的基因變異與多種黃酮類物質含量密切相關。對該位點進一步分析，鑒定出一個特殊的生物合成基因簇 UFGT3 。該基因簇包含一個磷酸激酶基因 PAK 、兩個轉錄因子基因 MADS1/2 和一個糖基轉移酶基因 UFGT3 ，四者相互作用形成了一個調控黃酮類物質生物合成的分子模塊。進一步研究發現，在野生近緣種中，花青素糖基轉移酶基因受到該基因簇分子模塊調控，催化生成保護植物免受紫外線損傷的黃酮類化合物，使野生近緣種具有更強的高海拔適應性。同時，該研究還發現 UFGT3 基因簇在蕎麥屬植物中廣泛存在，并在栽培蕎麥中保持結構和功能的保守型。該研究為探究蕎麥黃酮類物質的生物合成和植物生態適應性的分子機制提供了新的見解。
作科所博士后黃旭，副研究員何毓琦、張凱旋等為該論文的共同第一作者，周美亮研究員為論文的通訊作者，中國工程院劉旭院士為本文研究提供了指導。該研究得到了國家重點研發計劃青年科學家項目、中國農科院青創項目和歐盟地平線2020等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202403603
日期：2024-10-01
我國是蕎麥的起源中心和多樣性中心，不僅具有生育期短，對環境適應性強等特性，還富含蘆丁等黃酮類活性物質。大量研究表明，黃酮類物質的含量不僅是蕎麥的重要品質性狀，還與其極強的環境適應力密切相關，因此，挖掘調控黃酮類物質生物合成的關鍵基因，解析其分子調控通路，為未來蕎麥分子育種和培育突破性品種提供了理論基礎和基因資源。
研究團隊通過全基因組關聯分析發現，苦蕎1號染色體上葡萄糖基轉移酶基因啟動子區域的基因變異與多種黃酮類物質含量密切相關。對該位點進一步分析，鑒定出一個特殊的生物合成基因簇 UFGT3 。該基因簇包含一個磷酸激酶基因 PAK 、兩個轉錄因子基因 MADS1/2 和一個糖基轉移酶基因 UFGT3 ，四者相互作用形成了一個調控黃酮類物質生物合成的分子模塊。進一步研究發現，在野生近緣種中，花青素糖基轉移酶基因受到該基因簇分子模塊調控，催化生成保護植物免受紫外線損傷的黃酮類化合物，使野生近緣種具有更強的高海拔適應性。同時，該研究還發現 UFGT3 基因簇在蕎麥屬植物中廣泛存在，并在栽培蕎麥中保持結構和功能的保守型。該研究為探究蕎麥黃酮類物質的生物合成和植物生態適應性的分子機制提供了新的見解。
作科所博士后黃旭，副研究員何毓琦、張凱旋等為該論文的共同第一作者，周美亮研究員為論文的通訊作者，中國工程院劉旭院士為本文研究提供了指導。該研究得到了國家重點研發計劃青年科學家項目、中國農科院青創項目和歐盟地平線2020等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202403603
日期：2024-10-01
