近日，中国农业科学院农业基因组研究所农业生物转录组与代谢组学创新团队揭示了变豆菜体内呋喃香豆素合成受限的遗传机制。相关研究成果发表在《植物杂志(The Plant Journal)》上。
呋喃香豆素是一类具有显著药理活性的植物次生代谢物，因其显著的抗病虫效果而被称为“天然防卫素”，广泛分布于被子植物的桑科、豆科、芸香科和伞形科。然而，呋喃香豆素的生物合成进化历程尚不明确。
变豆菜为伞形科的基部类群，其体内缺失呋喃香豆素，却富含简单香豆素。该研究通过构建变豆菜的端粒到端粒基因组，解析了变豆菜中缺失呋喃香豆素的遗传因素。研究发现，变豆菜中缺少合成呋喃香豆素所需的关键酶PT基因。另外，变豆菜中HCT和C3'H基因高表达导致代谢路径流向简单香豆素，导致呋喃香豆素合成原料的缺失。该研究不仅增进了对伞形科植物呋喃香豆素生物合成路径进化的理解，还为通过代谢工程手段调控呋喃香豆素含量提供了新的策略。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、深圳市科技计划等项目的支持。
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