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经济林学科团队发表研究论文,揭示油茶种子中茶皂素生物合成候选基因

时间:2022-11-21    浏览次数:0

 

近期,经济林学科团队在国际学术期刊International Journal of Molecular Sciences(IF=6.2JCR一区,中科院二区)上发表研究成果,从基因组层面系统的揭示了油茶种子中茶皂素生物合成候选基因。

油茶(Camellia oleifera Abel.)是一种重要的木本油料树种,其种子中除了含有高质量的食用油以外,还含有丰富的三萜皂苷——茶皂素。茶皂素具有起泡能力、去污能力以及抗癌、抗炎等多种生物活性。因此,油茶粕在养殖业、农业生产以及人们的日常生活中常被当作生物防治剂、洗涤剂等,并在中国有着悠久的使用历史。据不完全统计,目前已从山茶属种子中分离到了70多种茶皂素,但对其生物合成途径却知之甚少。本研究旨在通过解析油茶皂苷合成途径,加深人们对油茶皂苷的了解,为微生物合成茶皂苷单体提供候选基因。

 

本研究基于油茶‘华硕’基因组对三萜化合物生物合成涉及的多个基因家族成员进行识别,包括整个三萜骨架合成途径及CYP450UGT基因家族,并与拟南芥、茶、猕猴桃、人参和蒺藜苜蓿进行了系统发育分析。最终在油茶中共鉴定出143个三萜骨架生物合成基因、1169CYP4501019UGT不同组织和不同发育时期的种子进行转录组分析,结果表明MVA是三萜骨架生物合成的主要途径。此外,通过WGCNAqRT-PCR分析表明11CYP45014UGT8个转录因子可能参与茶皂苷的合成本研究初步揭示了油茶中茶皂苷的生物合成途径,并从分子层面探明了油茶种子中茶皂苷的合成主要时期为8910月份,且主要皂苷类型为齐墩果酸型。我们的结果为进一步研究茶皂苷的生物合成和调控网络提供了有价值的信息。

 

2019级经济林学科博士研究生杨莉颖为论文第一作者,2020级经济林学科博士研究生顾伊阳为论文共同第一作者。谭晓风教授为通讯作者,周俊琴讲师为共同通讯作者。该研究得到了湖南省自然科学基金重大项目的资助。

 

原文链接:https://doi.org/10.3390/ijms23126393