华中农业大学罗杰团队揭示UV-B诱导型黄酮糖基转移酶响应UV-B的机制

科技工作者之家 2020-02-28

来源:BioArt植物

原标题:SCLSf:华中农业大学罗杰团队揭示UV-B诱导型黄酮糖基转移酶响应UV-B的机制

近日,Science China Life Sciences 发表了华中农业大学生命科学与技术学院罗杰教授团队题为A UV-B-responsive glycosyltransferase, OsUGT706C2, modulates flavonoid metabolism in rice 的研究论文。该研究首次通过木脂素类黄酮(Flavonolignan)含量的GWAS分析发现了水稻中一个UV-B诱导型的黄酮糖基转移酶,并揭示了这个黄酮糖基转移酶响应UV-B的分子机制。

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水稻 (Oryza sativa) 作为一种重要的农作物,在其生长发育过程中,会产生一系列的次生代谢物。类黄酮作为一类重要的次生代谢物,在植物面临生物和非生物胁迫方面起着重要的功能。在水稻中除了含有一些常见黄酮外,也发现了较多的麦黄酮木脂素(tricin-lignan)类黄酮化合物。解析它们的自然变异及遗传基础对于作物的品质改良及应对胁迫方面更具有至关重要的生物学意义。

该研究在不同水稻中通过对糖基化麦黄酮木脂素(tricin-lignan-glycosides)含量的GWAS分析,找到了一个黄酮的糖基转移酶OsUGT706C2。通过体外酶活和体内代谢物检测,OsUGT706C2具有7氧黄酮糖基转移酶活性及可能具有麦黄酮木脂素(tricin-lignan)糖基转移酶的活性。OsUGT706C2受到UV-B显著诱导,在水稻中过表达该基因明显增强了水稻对UV-B的耐受性。进一步分析发现,OsUGT706C2 启动子上含有多个UV-B相关的调控元件,UV-B可以增强OsUGT706C2启动子的活性。

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过表达OsUGT706C2基因的水稻明显增强了对UV-B的耐受性

因此,该研究揭示OsUGT706C2不仅调控水稻黄酮代谢,而且在增强UV-B耐受方面具有十分关键的作用,为水稻稳产及应对非生物胁迫提供了新的参考。

张凤博士为论文的第一作者,罗杰教授为通讯作者,郭昊博士,杨陈坤博士等参与了该项研究工作。该研究得到了国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金面上项目等的资助。

论文链接:

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCLS/doi/10.1007/s11427-019-1604-3?slug=fulltext

来源:bioartplants BioArt植物

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