我校藥學(xué)院/現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)學(xué)院、西南特色中藥資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室裴瑾教授和陳江副教授團(tuán)隊(duì)在紅花品質(zhì)形成分子機(jī)制研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展，研究成果以“Genome-wide screen and multi-omics analysis reveals OGT1 participate in the biosynthesis of safflower flavonoid glycosides”為題，于12月發(fā)表在《Horticulture Research》（中科院一區(qū)，TOP期刊）。藥學(xué)院/現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)學(xué)院博士研究生鮮彬?yàn)榈谝蛔髡?，裴瑾、陳江為共同通訊作者，成都中醫(yī)藥大學(xué)為唯一作者單位。該成果是該團(tuán)隊(duì)在去年紅花基因組及重要性狀的遺傳分析研究成果（DOI: 10.1093/hr/uhad197）基礎(chǔ)上的又一突破。
紅花為活血化瘀常用中藥，藥用歷史悠久，東漢時(shí)期張仲景《金匱要略》“婦人雜病篇”曾有使用記載，至今已有 1800 余年。紅花黃酮苷類化合物，如羥基紅花黃色素A等，具有抗炎、抗凝血、抗氧化等生物活性，在治療動(dòng)脈硬化和腦缺血等心腦血管疾病方面有顯著療效，是紅花品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。盡管這類黃酮糖苷生理活性受到廣泛重視，但其在紅花植物體內(nèi)的生物合成機(jī)制，尤其是糖基化反應(yīng)的具體路徑，仍未完全得到揭示。
該研究首先在紅花全基因組范圍內(nèi)對(duì)羥化酶基因和糖基化酶基因進(jìn)行了篩選和序列分析，包括進(jìn)化聚類、蛋白結(jié)構(gòu)及調(diào)控元件進(jìn)行了全面分析。其次，對(duì)羥化酶基因和糖基化酶表達(dá)模式進(jìn)行了全面分析，包括在不同組織部位、不同發(fā)育時(shí)期以及激素（MeJA）處理后，根據(jù)表達(dá)模式與黃酮代謝成分的聯(lián)合分析，篩選到一個(gè)重要的糖基轉(zhuǎn)移酶基因——OGT1，并對(duì)OGT1的功能進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)煙草侵染體系和原核表達(dá)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，OGT1被證明能催化多種類黃酮底物的糖基化。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，OGT1能與黃酮類底物的7-OH位點(diǎn)結(jié)合，催化糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)促進(jìn)黃酮苷的生成。研究也對(duì)OGT1進(jìn)行了分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)。本研究結(jié)果為紅花品質(zhì)形成分子機(jī)制解析及基于關(guān)鍵基因開展多態(tài)性分析的優(yōu)質(zhì)紅花品種選育奠定了基礎(chǔ)。該研究的思路也為其他藥用植物的次生代謝研究提供了參考。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（82274039，82404792）、四川省科技廳重大科技計(jì)劃（2021YFYZ0012-5）、國(guó)家中醫(yī)藥管理局創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與人才培養(yǎng)計(jì)劃（ZYCXTD-D-202209）、四川省自然科學(xué)基金（2023NSFSC0660，2023NSFSC1770）、成都中醫(yī)藥大學(xué)“杏林學(xué)者”人才提升計(jì)劃（TCMQJJ2023010，QJRC2021011）的資助。
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（供稿：藥學(xué)院/現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)學(xué)院、西南特色中藥資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）