北京畜牧獸醫(yī)研究所牧草種質(zhì)資源團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)苜蓿類黃酮糖基水解酶參與抗逆調(diào)控

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所牧草種質(zhì)資源保護(hù)與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，蒺藜苜蓿類黃酮途徑糖基水解酶MtBGLU17基因過表達(dá)可產(chǎn)生具有較高抗氧化活性的類黃酮苷元，從而賦予轉(zhuǎn)基因植物耐旱和耐鹽的特性，為苜蓿抵抗非生物脅迫的遺傳改良提供了重要參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物細(xì)胞和環(huán)境（Plant Cell & Environment）》上。

 

　　糖基水解酶是生物體內(nèi)廣泛存在的一類蛋白家族，包含170個小家族，GH1家族是其中最大的。GH1家族成員與植物的多種生物功能密切相關(guān)。研究團(tuán)隊(duì)在前期對蒺藜苜蓿51個家族成員進(jìn)行分析鑒定的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)其中三個成員MtBGLU17、MtBGLU21和MtBGLU22的表達(dá)水平受到逆境脅迫的誘導(dǎo)，但只有MtBGLU17重組蛋白能夠催化類黃酮糖苷的水解，并且MtBGLU17對類黃酮-7-O-葡糖苷的水解活性高于對相應(yīng)類黃酮-3-O-葡糖苷的水解活性。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)對蒺藜苜蓿Tnt1插入突變株系和過表達(dá)株系中類黃酮成分和含量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，與野生型和突變株系相比，MtBGLU17過表達(dá)株系中的木犀草素-7-O-葡萄糖苷含量顯著降低，而木犀草素苷元的含量顯著增加，說明該基因具有體內(nèi)功能。在干旱和NaCl處理?xiàng)l件下，MtBGLU17過表達(dá)的蒺藜苜蓿株系表現(xiàn)出比野生型更高的DPPH和更低的MDA含量，以及更高的CAT和SOD活性。這些結(jié)果表明，MtBGLU17基因的過表達(dá)可以通過增加可清除活性氧的類黃酮苷元的含量，進(jìn)而增強(qiáng)植物的抗逆性。

 

　　該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金山東聯(lián)合基金項(xiàng)目和中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程項(xiàng)目的支持。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14928