PBJ|甜叶菊基因组揭示甜菊糖苷生物合成

学术   2024-09-24 09:45   北京  

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内容来源于PBJ


近日,印度CSIR-Institute of Himalayan Bioresource Technology研究所科学家Ram Kumar Sharma团队完成了一项重要研究,首次实现了甜叶菊(Stevia rebaudiana)高质量的单倍型解析基因组组装,揭示了其基因组大小为2.33 Gb,并识别了大量遗传变异。这项研究为改善甜味剂成分甜叶菊苷(steviol glycosidesSGs)的生物合成提供了新的基因组框架。研究表明,甜叶菊是低热量天然甜味剂的重要来源,而其甜叶菊苷的高效合成依赖于特定的基因,包括尿苷二磷酸糖基转移酶(UGTs)和细胞色素P450基因。通过对UGT76G1基因的深入分析,研究人员发现该基因的变异直接影响了Reb-A(甜菊糖A)的含量。这一发现标志着在遗传改良方面的重大突破,为育种策略提供了可行的科学依据。研究还揭示,基因重复、调控网络与甜叶菊苷的累积之间存在密切关系。其中,基因拷贝数与甜菊糖含量之间的显著相关性显示出UGT76G1基因可能是选择育种的重要遗传标记。此外,研究人员鉴定出的变异影响了UGT76G1酶对底物的结合能力,从而提高了其催化反应的效率。该研究的成果将为未来甜叶菊的高效、低成本生产以及商业化应用提供重要支持,对全球天然甜味剂市场具有深远的影响。科研人员表示,通过深入理解甜叶菊苷生物合成的遗传机制,可以更好地推动甜叶菊在农业实践中的应用,促进其市场竞争力。此项研究的详细结果已发布在相关专业期刊上,并为进一步的基因组编辑和育种研究奠定了坚实的基础。相关研究发表在Plant Biotech Journal杂志。




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