鐵皮石斛重要性狀形成分子機(jī)制研究獲進(jìn)展

[生物化學(xué)]

據(jù)2017年3月27日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》報(bào)道，中科院華南植物園生物技術(shù)育種研究組段俊等發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛中GDP—甘露糖焦磷酸化酶基因調(diào)控富含甘露糖的多糖的生物合成，并與種子萌發(fā)與植株生長(zhǎng)過(guò)程中的抗逆性有關(guān)。相關(guān)研究發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上。

鐵皮石斛屬于蘭科石斛屬植物，是傳統(tǒng)名貴中藥材。以甘露糖和葡萄糖等單糖為主組成的多糖被認(rèn)為是鐵皮石斛中的主要功效成分之一，在自然界的所有植物中，鐵皮石斛中水溶性的多糖含量是最高的。另外，在種植過(guò)程中，鐵皮石斛還表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗逆性。

為了深入了解鐵皮石斛這些重要性狀形成的機(jī)制，研究組對(duì)參與多糖合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶基因GDP—甘露糖焦磷酸化酶基因進(jìn)行了克隆分析，發(fā)現(xiàn)該基因上游1000bp的調(diào)控區(qū)內(nèi)含有ABRE、HSE、LTR、TC—rich repeats和MBS等多個(gè)響應(yīng)非生物逆境的順式作用元件。利用擬南芥進(jìn)行的轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證表明，轉(zhuǎn)基因植株的水溶性多糖和水溶性多糖中甘露糖含量大幅度增加，在鹽脅迫的條件下，轉(zhuǎn)基因植株種子的萌發(fā)率和生長(zhǎng)情況均好于野生型。