蔓菁为何有辛辣味?与假基因进化模式相关

蔓菁为何有辛辣味?与假基因提高形式干系

泉源:【封建网】

克日,中科院昆明植物研讨所青藏高原植物提高与顺应课题组展现假基因的不同提高形式对芸苔属亚种蔓菁和白菜风味差别的影响,干系后果公布在《植物通讯》。

蔓菁是我国青藏高原藏族和东北地区彝族传统莳植的作物,十字花科芸苔属,具有药用、食用、饲用等代价。研讨团队前一阶段发觉,比拟于其他芸苔属AA基因组蔬菜,蔓菁具有较强辛辣味。这种风味差别取决于芸苔属蔬菜本身产生的芥子油苷及其水解产物的含量和典范。

研讨团队对青藏高原的蔓菁举行了全基因组测序,与以前公布的芸苔属二倍体近缘种举行比力基因组学及假基因的提高形式分析、脂肪族芥子油苷代谢分析和基因功效分析,展现脂肪族芥子油苷代谢通路中假基因的不同提高形式对芸苔属亚种蔓菁和白菜风味差别的影响,为芸苔属作物的育种提供引导作用。

研讨发觉,假基因的数目在芸苔属近缘种间差别较大,并在染色体上呈不合错误称性分布。同属于AA基因组的芸苔属植物中,白菜基因组中假基因的提高速率快于蔓菁,功效主要与植物代谢构成干系,研讨职员推测这是形成蔓菁和白菜风味的多样性的主要缘故之一。

青藏高原莳植的蔓菁(杨永平摄)

研讨职员进一步对芸苔属植物的芥子油苷含量和典范检测,发觉蔓菁中与辛辣味有关的4种脂肪族芥子油苷代谢物含量最高。4种代谢物构成的高明紧张基因MAM在蔓菁中产生了扩张,而这些扩张的基因在白菜中提高成为假基因,这标明MAM基因的扩张是招致蔓菁具较多辛辣物质的主要缘故。

农户劳绩蔓菁(杨永平摄)

蔓菁晒干历程(杨永平摄)

在脂肪族芥子油苷代谢通路中,AOP2也是与风味和Glucoraphanin(其降解产物萝卜硫素具有抗癌作用)干系的紧张基因。前人的研讨发觉苷蓝的三个AOP2基因中,有两个是假基因,促使了苷蓝中萝卜硫苷物质含量的增高。蔓菁和白菜中都有3个功效型的AOP2基因,研讨使用RNAi武艺克制蔓菁和白菜中AOP2基因的表达,增长了蔓菁和白菜中萝卜硫苷物质的含量,并形成蔓菁辛辣味低落。以上后果标明,蔓菁和白菜的假基因差别,影响了脂肪族芥子油苷代谢通路干系基因的提高,终极招致了蔓菁和白菜的风味不同。

干系论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.xplc.2022.100427

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