作者:张晴丹 来源: 中国科学报 发布时间:2022-1-17
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不同苦荞品种“抗冻”各有绝招

 

苦荞    董玉梅摄

本报讯(记者张晴丹)近日,中央民族大学生命与环境科学学院教授龙春林团队利用转录组和代谢组的方法,对凉山彝族栽培的不同苦荞地方品种的耐冷机制进行了阐释。最新研究成果在线发表于《农业与食品化学杂志》。

前期的民族植物学调查发现,凉山彝族利用传统的苦荞栽培知识,在不同海拔的山区栽培苦荞的不同地方品种。该研究分别选择栽培在低海拔(1800~2000米)的地方品种RG和高海拔(3000~3500米)的地方品种TM进行耐冷机制研究。

科研人员通过生理学比较发现,TM具有极强的冷害耐受能力,而RG则较为敏感。另外,TM中总黄酮、芦丁和槲皮素等的含量变化(1.47、1.32和2.67倍)也明显高于RG。转录组及代谢组学分析显示,TM具有更高水平的碳氮代谢变化。

此外,该研究着重分析了对苯丙烷合成途径在冷胁迫后的响应。结果显示,TM和RG中的苯丙烷类生物合成途径在冷处理后上调,TM中芦丁合成相关基因的上调变化高于RG,而RG在冷应激反应中显示出更高的花青素相关基因的表达。此结果与生理、代谢组结果一致,也表明了两个苦荞地方品种具有不同的冷适应策略。

另外,芦丁和花青素生物合成相关基因与其他冷应激基因的相关性分析显示,芦丁和花青素合成途径中的26个基因与11个冷应激基因具有相关性,并构建了相互作用网络,筛选了芦丁和花青素合成途径中显著相关的4个GTR和3个DFR基因。

该研究为苦荞响应冷应激的多层机制提供了重要参考,同时为耐受高寒的苦荞品种的未来选育提供了科学依据。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c06915

《中国科学报》 (2022-01-17 第3版 综合)
 
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