近日,中國農業科學院煙草研究所煙草種質資源與生物育種創新團隊揭示了煙草煙堿轉化調控機制,相關研究成果發表在《植物,細胞與環境(Plant,Cell & Environment)》上。
普通煙草中煙堿占90%-95%,降煙堿通常不超過5%。但受環境等因素影響,一些植株自發突變,煙堿大量轉化為降煙堿。研究表明煙堿轉化受煙堿去甲基酶基因調控,但其調控機制如何,長期未得到揭示。
該研究以非煙堿轉化型煙草和它的高煙堿轉化突變體為材料,研究發現高煙堿轉化突變體的煙堿甲基酶基因DNA甲基化水平顯著低于野生型。進一步用甲基化抑制劑處理或敲除甲基轉移酶基因,降低煙堿去甲基酶基因的甲基化水平,均能引起煙堿轉化率大幅度增加,改變煙草的煙堿轉化表型。研究表明,DNA甲基化在煙堿轉化中起著至關重要的調節作用,煙堿去甲基酶基因DNA甲基化水平的降低是煙堿轉化發生的重要因素,該研究為煙草煙堿轉化調控和煙草的風味調控提供了重要應用途徑。
該研究得到中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。(通訊員 李曉娟)
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.15520