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本報訊 記者吳潔報道 眾所周知,云南三七需要生長3年以上才能達到采收要求。這其中一個重要原因就是,三七總皂苷在三七根中的含量較低,通常需要3年或以上的種植時間來積累。近日,中國科學院昆明植物研究所云南省野生資源植物研發(fā)重點實驗室吳勁松課題組,聯合云南農業(yè)大學朱書生團隊,初步揭示了3年生三七中皂苷含量較高的分子機理,為下一步高產三七皂苷的生物工程合成奠定了基礎。 長期以來,三七總皂苷的積累隨著生長年限的增加而增加的分子機理不清楚,而且,對三七皂苷合成酶基因的了解也較少,極大限制了三七皂苷生物合成的研究。研究團隊利用分析化學、轉錄組學和分子生物學,深入分析1年生和3年生三七總皂苷合成的特點。研究結果表明,三七皂苷R1、Rb1、Rg1在3年生三七根中的含量較高,是1年生根中含量的8倍多。與此對應的,皂苷的合成酶基因鯊烯氧化酶、達瑪烯二醇合成酶以及P450單加氧酶(CYP716A53V2-like)的表達水平在3年生三七中均顯著提高了。 轉錄組的數據表明,3年生三七的初級產物合成和代謝能力降低了,而次級產物合成和代謝的能力提高了。研究還克隆了三七中的達瑪烯二醇及原人參二醇可能的合酶基因,通過基因轉化的方法,驗證了它們的功能,并獲得了高產達瑪烯二醇和原人參二醇的栽培煙草。研究使得高產三七皂苷的生物工程合成技術有了新進展,對云南三七產業(yè)的發(fā)展具有重要意義。 《昆明日報》(2019年3月5日 A04版) |
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