山东省农业科学院蔬菜研究所分子育种创新团队发表关于大白菜可溶性糖和硫代葡萄糖苷合成调控机制方面的研究文章

　　近日，山东省农业科学院蔬菜研究所分子育种创新团队在Frontiers in Plant Science（IF=6.627；JCR1区，中科院2区）发表了题为“Identification of Key Genes Controlling Soluble Sugar and Glucosinolate Biosynthesis in Chinese Cabbage by Integrating metabolome and Genome-wide Transcriptome Analysis”的研究论文。

 

　　大白菜（Brassica rapa L. ssp. Pekinensis）起源于我国，年播种面积超过3000万亩，在保障我国蔬菜稳定供应中发挥了重要作用。近年来，随着人们生活水平的提高，市场对大白菜的需求逐渐由规模数量型向质量效益型转变，好吃且营养保健价值高的大白菜品种越来越受到消费者的欢迎。可溶性糖和硫代葡萄糖苷（硫苷）是决定大白菜风味及营养品质的重要组分，解析可溶性糖和硫苷合成的分子调控机制，对培育更加适应市场需求的高品质大白菜新品种至关重要。

 

　　本研究利用三个黄心（WWH、XQ、GCH）和三个白心（RWZ、XYW、RJJ）大白菜品种为研究材料，对大白菜中可溶性糖、类胡萝卜素和硫苷含量进行了测定，发现黄心大白菜中类胡萝卜素和硫苷的含量显著高于白心大白菜，而可溶性糖含量则显著低于白心大白菜。代谢组学分析发现，脂肪族硫苷和两种可溶性糖（果糖和葡萄糖）是导致大白菜硫苷和可溶性糖差异的关键代谢产物。进一步整合代谢组和转录组数据发现，BraA05gAOP1和BraA04gAOP4、BraA03gHT7和BraA01gHT4分别是调控硫苷和可溶性糖生物合成的关键结构基因，BraA01gCHR11和BraA07gSCL1是调控硫苷和可溶性糖生物合成的两个重要转录调节因子。本研究阐释了黄心和白心大白菜之间营养品质的差异，探究了大白菜硫苷和可溶性糖的分子调控机制，为下一步通过分子育种手段提高大白菜的营养品质奠定了基础。

 

　　蔬菜研究所博士后王立霞为该论文第一作者，高建伟研究员和王凤德研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了泰山学者人才工程、国家自然科学基金以及山东省蔬菜产业技术体系等项目的资助。原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1043489/full