苋菜富含黄酮类、类胡萝卜素、甜菜素等,在食品、化妆品和医药中被广泛应用,已成为最有开发前景的作物之一。团队前期建立了苋属植物愈伤组织与细胞悬浮培养体系,同时发现愈伤组织可以合成类黄酮。芳香族氨基酸作为多种次生代谢物质合成前体物质,可以促进类黄酮、生物碱等物质合成,但对苋菜愈伤组织生长、次生代谢物质累积及相关基因表达研究还未见报道。因此,本研究利用前期建立的苋菜愈伤组织体系,研究芳香族氨基酸对其愈伤组织生长及次生代谢物质累积影响,为解析苋菜中次生代谢物质合成机制提供参考,也为将来工厂化生产次生代谢物质提供技术支撑。2024年9月,Tropical Plants 在线发表了刘生财和赖钟雄团队题为Effects of aromatic amino
acids on callus growth and accumulation of secondary metabolites in amaranth 的研究论文。本研究使用苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸3种芳香族氨基酸对苋菜愈伤组织生长及次生代谢物质进行研究。结果表明:(1)芳香族氨基酸对于苋菜愈伤组织生长有明显促进,尤其是色氨酸效果最好。(2)酪氨酸和苯丙氨酸有利于苋菜愈伤组织中类黄酮累积,类黄酮含量达到4.77 mg/g和3.42 mg/g,均显著高于对照。(3)酪氨酸和苯丙氨酸可以诱导类黄酮合成关键基因表达,而且基因表达与含量之间存在正相关,说明外源芳香族氨基酸通过调控类黄酮合成基因表达,进而促进物质在愈伤组织中累积。福建农林大学园艺植物生物工程研究所刘生财副教授和赖钟雄研究员为本文通讯作者,已毕业硕士研究生宣雨彤为本文第一作者,硕士生冯文莉参与了该研究。团队主要以苋菜、辣椒等园艺植物为材料开展品质代谢与分子生物学研究。
原文链接:
https://doi.org/10.48130/tp-0024-0034
tp-0024-0034.pdf
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