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牧草种质资源团队在苜蓿维生素E合成中取得新进展

2020-09-27 08:25:00 来源:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

    维生素E是畜禽生长发育、机体组织正常执行功能以及防止多种缺乏症的必需元素,具有抗氧化、提高免疫力等多种生理生化功能。牧草种质资源团队多年来一直对紫花苜蓿中多个编码维生素E生物合成途径的关键酶基因进行克隆和功能研究。

  近期,科研人员对苜蓿维生素E合成途径中的γ-生育酚甲基氧化酶(γ-tocopherol methyltransferase,γ-TMT)基因的功能研究方面取得新进展。γ-TMT是维生素E合成的关键酶,可以分别将δ-生育酚和γ-生育酚催化转变为β-生育酚和α-生育酚。其中,α-生育酚的生物活性最高。科研人员在前期克隆紫花苜蓿γ-生育酚甲基氧化酶基因 MsTMT 的基础上,通过遗传转化的方式获得了 MsTMT 过量表达的紫花苜蓿和拟南芥植株。研究发现,相对于对照非转基因紫花苜蓿,过表达紫花苜蓿材料中α-生育酚和总生育酚的含量显著提高,并增强了紫花苜蓿的耐旱性。另外发现,在拟南芥中异源表达 MsTMT 基因时,种子萌发时在盐胁迫条件下对渗透和ABA的敏感性明显增加,过量表达 MsTMT 基因对拟南芥种子萌发过程中的盐胁迫的响应具有明显的影响。该研究是对植物维生素E合成途径的补充,对牧草维生素E的品质性状分子育种具有重要的参考价值。

  该研究由国家“973”和创新工程项目支持。相关研究成果以研究论文和综述文章的形式分别发表在《Environmental and Experimental Botany》、《BMC Plant Biology》、《Molecular Breeding》杂志。文章第一作者为牧草资源团队马江涛博士后,共同通讯作者为王学敏研究员及其合作导师秦玉昌研究员。

  文章链接如下:

  1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098847220302902

  2. https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-020-02424-1

  3. https://link.springer.com/article/10.1007/s11032-019-1097-x

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