近日，中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所牧草種質(zhì)資源保護與利用科技創(chuàng)新團隊解析了生長素反應因子調(diào)控植物類黃酮生物合成的分子機制，為改良植物類黃酮品質(zhì)的育種提供了潛在的候選基因。相關(guān)研究成果發(fā)表于《（植物學）Planta》上。

 

　　類黃酮是植物中具有重要生物活性的次生代謝產(chǎn)物，對植物的抗逆性以及人類和動物的營養(yǎng)、健康、疾病防治都有重要作用。原花色素是類黃酮生物合成途徑中重要的代謝產(chǎn)物，在抑制反芻動物臌脹病中發(fā)揮著重要作用。但是，作為“牧草之王”的紫花苜蓿，其原花色素含量嚴重不足，反芻動物采食后易引發(fā)臌脹病。因此，解析以原花色素為主的類黃酮的調(diào)控機制有助于解決動物鼓脹病，提高生產(chǎn)效率。

 

　　研究人員通過遺傳學和分子生物學的方法，對模式植物擬南芥中的23個生長素反應因子進行研究，發(fā)現(xiàn)僅有ARF2基因的過量表達提高了類黃酮和中酮醇、原花色素的含量。研究表明，一方面，ARF2作用于MYB12的上游，通過調(diào)控F3'H和FLS等黃酮醇分支途徑基因的表達增加黃酮醇的含量；另一方面，ARF2也作用于調(diào)控原花色素的關(guān)鍵基因TT2的上游，與TT2蛋白相互作用，通過調(diào)控ANS、ANR、TT12和TT19等原花色素分支途徑基因的表達提高原花色素的含量。上述結(jié)果解析了生長素反應因子ARF2調(diào)控黃酮醇和原花色素生物合成的分子機制，為改良植物類黃酮品質(zhì)提供了潛在的候選基因，為培育抗臌脹病的紫花苜蓿提供了理論支撐。

 

　　該研究得到國家自然科學基金和國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃支持。

 

　　原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00425-022-03936-w。