Plant Journal山东农业大学园艺科学与工程学院徐坤教授团队揭示‘莱芜小姜’全基因组测序图谱及姜辣素的合成调控途径
发布时间：
2024-02-20 10:21
来源：
研究背景
生姜是我国重要的特色出口蔬菜，具特殊辛辣风味，其姜辣素含量高低是评价生姜品质的主要指标，而6-姜酚是姜辣素的主要活性成分。之前的一项研究报道，四倍体生姜的6-姜辣素含量远高于二倍体类型。然而，基因组资源的匮乏限制了对这一特定性状的遗传学和进化的进一步分析。
园艺学院徐坤教授团队在国际著名期刊Plant Journal发表了题为“A Genome Assembly of Ginger(Zingiber officinale Roscoe) Provides Insights into Genome Evolution and 6-gingerol Biosynthesis”的研究论文
研究内容
研究采用Pacbio方法完成了‘莱芜小姜’全基因组测序，解析了其单倍型基因组序列。
对‘莱芜小姜’四个发育期的根茎进行了转录组和代谢组联合分析，发现了6-姜酚的合成通路，筛选出了调控6-姜酚生物合成的关键转录因子ZoMYB106和ZobHLH148，解析了“姜还是老的辣”的机理。
通过进一步生化分析，发现莱芜小姜的ZoMYB106基因和ZobHLH148基因互作，增强了6-姜酚合成关键酶ZoCCOMT1/2的活性，进而提高了姜辣素含量，从分子水平上揭示了莱芜小姜辛辣芳香的机制。
小结
参考基因组、转录组和代谢组数据为进一步研究 6-姜辣素生物合成的分子机制铺平了道路。研究也为后续的生姜功能研究和分子设计育种奠定了重要的理论基础。
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