湖南农大发表黄瓜苦味基因研究成果
来源: 科学网 发布时间: 2014-12-22 访问次数:
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  记者日前从湖南农业大学获悉,由该校教授曾建国团队与项目首席科学家、中国农科院研究员黄三文等合作进行的一项关于黄瓜苦味基因的研究成果,11月28日被《科学》杂志以研究论文形式在线出版,实现了该校以并列第一作者单位在《科学》上发表高水平论文“零的突破”。

  黄瓜中三萜类化合物葫芦素的蓄积是导致黄瓜苦味的主要原因。针对该研究,曾建国提出,生源合成途径上的化合物肯定会留下代谢组分痕迹,并据此设计了从超过一吨的鲜黄瓜叶中提取总三萜类组分,再进行三萜化合物规模化分离、制备与鉴定的方案。在他与黄三文共同指导的博士后周渊等的努力下,研究人员完成了近30个三萜类化合物的分离,发现了超过10个三萜类新结构成分,尤其是从黄瓜叶中分离得到了葫芦素C的生物合成前体---去乙酰基葫芦素C,经验证发现其能在乙酰基转移酶的作用下转化为葫芦素C。这也是葫芦素C生物合成的最后一个步骤,为最终找到黄瓜苦味控制“开关”起到了关键作用。

  据了解,该研究成果的取得,基因组学大数据与分子生物学及化学研究的有效结合是一个重要原因。为解析“影响黄瓜商品品质的苦味如何形成?”这一蔬菜生物学问题,黄三文与曾建国等团队展开合作,经五年努力摸索出一套在非模式植物中研究重要植物天然产物代谢途径的方法,进而通过全基因组测序等手段,终于首次通过黄瓜揭示了植物次生代谢产物合成基因簇的精确调控机制。

  曾建国表示,基于该研究成果,湖南农大研究团队正在进行一种名为“博落回”的药用植物中血根碱的生物合成相关研究,这有望加速药用成分“菌工化”生产和分子育种。此次植物次生代谢产物生物合成和调控机制的破解,还使将来从天然植物资源提取迈向微生物发酵工程以扩大药物来源成为了现实可能。

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