西番莲黄酮类和萜类合成途径及关键基因挖掘方面取得新进展

近日，中国热科院海口站西番莲育种团队筛选出参与黄酮类化合物和萜类化合物合成途径的候选基因，解析了西番莲中三萜类的生物合成途径，为进一步挖掘西番莲关键基因的功能奠定了基础。

西番莲(Passiflora edulis Sims)，亦称百香果，是西番莲科西番莲属藤本植物，叶片等组织提取物富含多种黄酮类和萜类化合物，对人体有良好的抗焦虑和消炎作用。所以功能物质合成代谢途径及形成机制的分析显得尤为重要，这些工作在西番莲研究中未见相关报道。

该研究利用同源性BLAST和系统发育分析，在转录组数据中筛选出一系列可能参与黄酮类化合物和萜类化合物合成途径的候选基因。结果表明，西番莲中三萜的生物合成途径来自两个通路：甲戊酸(MVA)和2- c -甲基-d -赤藓糖醇4-磷酸/1-脱氧-d -木酮糖5-磷酸(MEP/DOXP)，不同于其他果树的三萜生物合成途径。大部分候选基因在叶片和/或花中高度表达。

图1 西番莲中黄酮类化合物.(a)萜类化合物；(b)生物合成途径及表达热图图2 西番莲的同源分析.（a）Nr同源种分布; （b）角鲨烯单加氧酶构建的系统发育关系

该研究结果以“Identification of key genes involved in flavonoid and terpenoid biosynthesis and the pathway of triterpenoid biosynthesis in Passiflora edulis”为题发表在《Journal of Integrative Agriculture》。中国热带农业科学院许奕副研究员和黄东梅助理研究员为该论文共同第一作者，宋顺博士/副研究员为通讯作者。研究得到国家自然科学基金、崖州湾科技城菁英人才项目、海南省自然科学基金项目资助。