記者2月21日從安徽農業大學獲悉，該校園藝學院朱曉彪教授團隊與國內外同行合作，揭開了馬鈴薯液泡轉化酶基因受低溫誘導高度上調表達之謎。相關研究成果近日發表在植物學領域期刊《植物細胞》上。
馬鈴薯塊莖含水量較高，通常放入低溫下貯藏，以減少發芽和病害帶來的嚴重損失。然而，低溫貯藏時液泡轉化酶基因編碼的液泡轉化酶能將蔗糖水解成還原糖，引起“低溫糖化”，進而導致馬鈴薯油炸產品中潛在致癌物質——丙烯酰胺含量的顯著增加，嚴重威脅到人類健康。
研究人員發現，液泡轉化酶基因在馬鈴薯低溫糖化過程中起著至關重要的作用，其在常溫塊莖中的表達量始終維持在很低水平，但在低溫塊莖中顯著上調表達。研究人員從先前構建的馬鈴薯全基因組超敏感位點圖譜中檢測到一個位于液泡轉化酶基因第二個大內含子的超敏感位點，推測該超敏感位點可作為增強子調控液泡轉化酶基因的表達；研究人員將馬鈴薯液泡轉化酶基因的第二個大內含子構建到增強子檢測系統中進行驗證，結果發現該內含子包含一個對低溫響應的增強子。研究人員借助模式植物擬南芥，采取DNA片段截短分析策略，最終將該增強子精準鎖定到200個堿基的范圍，并將其命名為VInvIn2En。進一步試驗驗證了該增強子VInvIn2En的功能等同于整個大內含子。
低溫誘導型增強子VInvIn2En是否對液泡轉化酶基因自身起調控作用呢？“為了揭開這個謎底，我們利用兩套多位點基因組編輯系統，分別對二倍體和四倍體馬鈴薯進行研究，結果VInvIn2En增強子缺失系低溫塊莖中液泡轉化酶基因的表達量均顯著下降，且油炸薯片顏色也明顯變淺。”朱曉彪說，這一結果有力地證實了該增強子VInvIn2En對液泡轉化酶基因自身起調控作用。
朱曉彪表示，研究發現的增強子VInvIn2En已提交申報美國專利，該項研究成果為研究植物逆境應答相關基因的調控和適應提供了很好的模型系統。
記者2月21日從安徽農業大學獲悉，該校園藝學院朱曉彪教授團隊與國內外同行合作，揭開了馬鈴薯液泡轉化酶基因受低溫誘導高度上調表達之謎。相關研究成果近日發表在植物學領域期刊《植物細胞》上。
馬鈴薯塊莖含水量較高，通常放入低溫下貯藏，以減少發芽和病害帶來的嚴重損失。然而，低溫貯藏時液泡轉化酶基因編碼的液泡轉化酶能將蔗糖水解成還原糖，引起“低溫糖化”，進而導致馬鈴薯油炸產品中潛在致癌物質——丙烯酰胺含量的顯著增加，嚴重威脅到人類健康。
研究人員發現，液泡轉化酶基因在馬鈴薯低溫糖化過程中起著至關重要的作用，其在常溫塊莖中的表達量始終維持在很低水平，但在低溫塊莖中顯著上調表達。研究人員從先前構建的馬鈴薯全基因組超敏感位點圖譜中檢測到一個位于液泡轉化酶基因第二個大內含子的超敏感位點，推測該超敏感位點可作為增強子調控液泡轉化酶基因的表達；研究人員將馬鈴薯液泡轉化酶基因的第二個大內含子構建到增強子檢測系統中進行驗證，結果發現該內含子包含一個對低溫響應的增強子。研究人員借助模式植物擬南芥，采取DNA片段截短分析策略，最終將該增強子精準鎖定到200個堿基的范圍，并將其命名為VInvIn2En。進一步試驗驗證了該增強子VInvIn2En的功能等同于整個大內含子。
低溫誘導型增強子VInvIn2En是否對液泡轉化酶基因自身起調控作用呢？“為了揭開這個謎底，我們利用兩套多位點基因組編輯系統，分別對二倍體和四倍體馬鈴薯進行研究，結果VInvIn2En增強子缺失系低溫塊莖中液泡轉化酶基因的表達量均顯著下降，且油炸薯片顏色也明顯變淺。”朱曉彪說，這一結果有力地證實了該增強子VInvIn2En對液泡轉化酶基因自身起調控作用。
朱曉彪表示，研究發現的增強子VInvIn2En已提交申報美國專利，該項研究成果為研究植物逆境應答相關基因的調控和適應提供了很好的模型系統。
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