近日，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所煙草功能成分與綜合利用創(chuàng)新團隊在煙草煙堿代謝關(guān)聯(lián)基因挖掘研究方面取得進展。該研究成果于9月23日在國際植物學期刊《實驗植物學雜志（Journal of Experimental Botany）》上在線發(fā)表。
煙堿（又名尼古丁）是煙草葉片中的主要生物堿，約占葉片干重的0.6%–3.0%，煙堿含量是煙草和煙草制品的關(guān)鍵質(zhì)量指標。研究證明，煙堿在煙草根部合成，經(jīng)木質(zhì)部輸送至煙葉及其他地上部器官，其合成與煙草根系中的基因表達調(diào)控密切相關(guān)。盡管已有多個煙堿代謝相關(guān)基因得到克隆，但其調(diào)控機制仍不明確，限制了分子技術(shù)在煙草品質(zhì)育種中的應(yīng)用。
煙堿（又名尼古丁）是煙草葉片中的主要生物堿，約占葉片干重的0.6%–3.0%，煙堿含量是煙草和煙草制品的關(guān)鍵質(zhì)量指標。研究證明，煙堿在煙草根部合成，經(jīng)木質(zhì)部輸送至煙葉及其他地上部器官，其合成與煙草根系中的基因表達調(diào)控密切相關(guān)。盡管已有多個煙堿代謝相關(guān)基因得到克隆，但其調(diào)控機制仍不明確，限制了分子技術(shù)在煙草品質(zhì)育種中的應(yīng)用。
上世紀30年代以來，科學家利用Burley 21煙草的低煙堿突變體nic1和nic2進行了大量煙堿代謝調(diào)控研究工作，先后鑒定了若干煙堿合成相關(guān)標記基因，并克隆了nic2突變體基因，但nic1突變體基因還未得到鑒定。本研究通過分析低煙堿突變體根系中的基因表達特性，新發(fā)現(xiàn)了堿性幾丁質(zhì)酶基因PR3b在Burley 21煙草中的轉(zhuǎn)錄后可變剪切現(xiàn)象，分析了該現(xiàn)象在低煙堿突變體和對照煙草間的生物學差異，并研究了其對PR3b的蛋白結(jié)構(gòu)和特異酶活性影響。該研究還利用遺傳學方法證明了PR3b可變剪切與低煙堿突變體nic1和nic2之間的分子關(guān)聯(lián)。后續(xù)，該團隊將分離操縱PR3b可變剪切的生物酶基因，并進一步克隆nic1突變體基因，以揭示煙草的煙堿代謝調(diào)控機制。
該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、“青年英才”計劃、國家煙草基因組計劃等項目支持，研究生馬浩然為第一作者，張洪博研究員為通訊作者。（通訊員 遲立鵬）
文章鏈接：http://jxb.oxfordjournals.org/content/early/2016/09/23/jxb.erw345.full
該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、“青年英才”計劃、國家煙草基因組計劃等項目支持，研究生馬浩然為第一作者，張洪博研究員為通訊作者。（通訊員 遲立鵬）
文章鏈接：http://jxb.oxfordjournals.org/content/early/2016/09/23/jxb.erw345.full
