棗(Ziziphus jujuba Mill.),鼠李科(Rhamnaceae)棗屬綠色植物,是原產(chǎn)地于我國的特點食藥同源鮮果。因其具備優(yōu)良的營養(yǎng)健康作用和濃厚我國文化底蘊的“吊頂神器”,備受大家鐘愛。棗外果皮上色后植物細(xì)胞木制化,很多黑色素化學(xué)物質(zhì)堆積且無法獲取。棗研究組早期研究發(fā)現(xiàn)類黃酮類化合物、多糖類黑色素是棗皮黑色素的關(guān)鍵成分之一(文章內(nèi)容早期已發(fā)布于Food Chemistry,農(nóng)業(yè)和林業(yè)科學(xué)研究一區(qū)TOP),而木質(zhì)纖維素與類黃酮類化合物的生成均起源于苯丙氨酸方式,二者之間既互相聯(lián)絡(luò)又互相競爭。因此,科學(xué)研究棗皮上色的過程中木質(zhì)纖維素微生物生成管控有益于棕紅黑色素的深入分析,現(xiàn)階段未有有關(guān)報導(dǎo)。在這類情況下,山東農(nóng)牧業(yè)研究院水果樹所堅果自主創(chuàng)新精英團(tuán)隊開始了棗外果皮木制化及木質(zhì)纖維素生成體制科學(xué)研究。
近日,Horticulture Research(農(nóng)業(yè)和林業(yè)科學(xué)研究一區(qū)TOP)線上發(fā)布了該精英團(tuán)隊名為The regulation of cell wall lignification and lignin biosynthesis during pigmentation of winter jujube的科學(xué)研究畢業(yè)論文。
本科學(xué)研究根據(jù)石臘和冷藏切成片發(fā)覺冬棗外果皮上色全過程,木質(zhì)纖維素成分提升,很多色素沉淀在植物細(xì)胞中。轉(zhuǎn)錄組和代謝組協(xié)同分析表明冬棗木質(zhì)纖維素關(guān)鍵為G-S木質(zhì)纖維素,基本評定到F5H(LOC107424406)和CCR(LOC107420974)為G-S木質(zhì)纖維素微生物生成的重要遺傳基因。MYB和NAC大家族進(jìn)化樹剖析挑選到17個MYB和6個NAC轉(zhuǎn)錄因子很有可能參加木質(zhì)纖維素生成管控,RNAseq和qRT-PCR說明僅3個MYB和2個NAC被作為備選轉(zhuǎn)錄因子。對以上備選因素進(jìn)一步根據(jù)擬南芥異源表述和冬棗外果皮瞬間注入,融合擬南芥莖段和冬棗外果皮木質(zhì)纖維素-番紅固綠上色,大家評定到一個MYB激活子(LOC107425254)和一個MYB抑止子(LOC107415078)根據(jù)管控F5H和CCR參加木質(zhì)纖維素微生物生成,評定到一個NAC轉(zhuǎn)錄因子(LOC107435239)僅能推動F5H表述,進(jìn)而正管控木質(zhì)纖維素累積。該項科學(xué)研究揭露了冬棗外果皮上色的過程中操縱木質(zhì)纖維素微生物生成的新陳代謝方式和重要遺傳基因,為進(jìn)一步科學(xué)研究木質(zhì)纖維素管控帶來了分子結(jié)構(gòu)基本。
醫(yī)院水果樹所張瓊副研究員為該畢業(yè)論文的第一作者,許海峰助理研究員和陳新副研究員為該畢業(yè)論文的一同通訊作者。該科學(xué)研究取得了我國關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)方案(2019YFD1001605),山東農(nóng)牧業(yè)研究院自主創(chuàng)新工程項目-高端人才引入與塑造科學(xué)研究啟動費(11200214442049),山東農(nóng)牧業(yè)研究院自主創(chuàng)新工程項目(CXGC2017D01, CXGC2018E22),山東關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)方案(2016GNC113015, 2019GNC106061)和山東社會科學(xué)股票基金(ZR2020QC141)等經(jīng)費預(yù)算適用。
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