近日，中國農業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫研究所牧草種質(zhì)資源保護與利用科技創(chuàng )新團隊解析了生長(cháng)素反應因子調控植物類(lèi)黃酮生物合成的分子機制，為改良植物類(lèi)黃酮品質(zhì)的育種提供了潛在的候選基因。相關(guān)研究成果發(fā)表于《（植物學(xué)）Planta》上。

 

　　類(lèi)黃酮是植物中具有重要生物活性的次生代謝產(chǎn)物，對植物的抗逆性以及人類(lèi)和動(dòng)物的營(yíng)養、健康、疾病防治都有重要作用。原花色素是類(lèi)黃酮生物合成途徑中重要的代謝產(chǎn)物，在抑制反芻動(dòng)物臌脹病中發(fā)揮著(zhù)重要作用。但是，作為“牧草之王”的紫花苜蓿，其原花色素含量嚴重不足，反芻動(dòng)物采食后易引發(fā)臌脹病。因此，解析以原花色素為主的類(lèi)黃酮的調控機制有助于解決動(dòng)物鼓脹病，提高生產(chǎn)效率。

 

　　研究人員通過(guò)遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的方法，對模式植物擬南芥中的23個(gè)生長(cháng)素反應因子進(jìn)行研究，發(fā)現僅有ARF2基因的過(guò)量表達提高了類(lèi)黃酮和中酮醇、原花色素的含量。研究表明，一方面，ARF2作用于MYB12的上游，通過(guò)調控F3'H和FLS等黃酮醇分支途徑基因的表達增加黃酮醇的含量；另一方面，ARF2也作用于調控原花色素的關(guān)鍵基因TT2的上游，與TT2蛋白相互作用，通過(guò)調控ANS、ANR、TT12和TT19等原花色素分支途徑基因的表達提高原花色素的含量。上述結果解析了生長(cháng)素反應因子ARF2調控黃酮醇和原花色素生物合成的分子機制，為改良植物類(lèi)黃酮品質(zhì)提供了潛在的候選基因，為培育抗臌脹病的紫花苜蓿提供了理論支撐。

 

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)基礎研究發(fā)展計劃支持。

 

　　原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00425-022-03936-w。