記者2月22日從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校園藝學(xué)院教授朱曉彪團隊與國內(nèi)外團隊合作，揭開了馬鈴薯低溫糖化關(guān)鍵基因活躍之謎。該項研究成果為研究植物逆境應(yīng)答相關(guān)基因的調(diào)控和適應(yīng)提供了很好的模型系統(tǒng)。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域期刊《植物細胞》。

馬鈴薯塊莖含水量較高，通常在低溫下貯藏，以減少發(fā)芽和病害帶來的嚴重損失。然而，低溫貯藏時因編碼的液泡轉(zhuǎn)化酶能將蔗糖水解成還原糖，引起“低溫糖化”，進而導(dǎo)致馬鈴薯油炸產(chǎn)品中潛在致癌物質(zhì)——丙烯酰胺含量的顯著增加，嚴重威脅人類健康。

研究人員發(fā)現(xiàn)，液泡轉(zhuǎn)化酶基因在馬鈴薯低溫糖化過程中起關(guān)鍵作用。其在常溫塊莖中近乎沉默，但在低溫塊莖中變得異?；钴S。研究人員從先前構(gòu)建的馬鈴薯“全基因組超敏感位點圖譜”中發(fā)現(xiàn)液泡轉(zhuǎn)化酶基因的第二個內(nèi)含子存在一個超敏感位點。通過對該內(nèi)含子進行剖析，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個長度僅為200個堿基的增強子（命名為VInvIn2En）。該增強子在馬鈴薯低溫塊莖中也異常活躍。

與啟動子不同，增強子對基因的調(diào)控沒有方向性，且能夠調(diào)控距離很遠的基因。那么本研究發(fā)現(xiàn)的增強子是否對液泡轉(zhuǎn)化酶基因自身起調(diào)控作用呢？

“為了揭開這個謎底，我們運用基因編輯技術(shù)創(chuàng)造了缺少該增強子的馬鈴薯新材料。有趣的是，馬鈴薯新材料低溫塊莖中的液泡轉(zhuǎn)化酶基因變得近乎沉默，且油炸薯片顏色也明顯變淺了。這意味著潛在致癌物質(zhì)也變少了?！敝鞎员胝f，這一證據(jù)有力地證實了該增強子對液泡轉(zhuǎn)化酶基因自身起調(diào)控作用。

目前，研究發(fā)現(xiàn)的增強子VInvIn2En已提交申報相關(guān)專利。（洪敬譜）