牧草种质资源团队发现豆科植物黄酮合成关键基因

作者：夏亚迎仪登霞来源：牧草种质资源保护利用科技创新团队发布时间：2021-06-19

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　　近日，牧草种质资源保护利用科技创新团队研究发现豆科植物白羽扇豆中 LaPT2 基因编码的异戊烯基转移酶可催化多种异戊烯基类黄酮的生物合成，为牧草抗病遗传改良提供了重要候选基因和理论基础。相关研究成果发表在《植物科学前沿（Frontiers in Plant Science）》上。

　　异戊烯基化的黄酮类化合物是植物进行自身防御的抗毒素，也是对人类机体健康有益的活性天然产物。研究人员以豆科植物白羽扇豆为研究对象，通过分析转录组数据，分离得到多个候选的异戊烯基转移酶基因，对其中的一个基因 LaPT2 编码的重组蛋白进行酶活检测发现， LaPT2 基因编码的异戊烯基转移酶对多种黄酮类化合物具有活性，尤其对黄酮中的黄酮醇（山奈酚、槲皮素和杨梅素）具有较高活性。进一步分析发现， LaPT2 基因在该植物根中表达量较高，这与其主要产物异戊烯基山奈酚在白羽扇豆根中积累的现象是一致的。综合实验表明， LaPT2 基因是白羽扇豆异戊烯基类黄酮（主要是黄酮醇）生物合成的重要基因，其编码的异戊烯基转移酶是催化异戊烯基类黄酮生物合成的关键酶。

　　图 LaPT2重组蛋白的体外酶活分析（加粗的类黄酮化合物为LaPT2重组蛋白催化的底物）

　　该研究得到国家自然科学基金项目、中国农业科学院院所基本科研业务费等项目支持。

　　原文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2021.673337