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苦荞生長全過程

圖文更新时间:2025-02-03 10:21:53

苦荞生長全過程（最新研究成果揭示苦荞馴化）1

9月23日，中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用團隊系統描述了荞麥在馴化過程中的代謝組變異圖譜，揭示了苦荞重要代謝物定向變化的遺傳機制，為苦荞藥用特性和抗病性的遺傳改良提供了理論依據。相關研究成果在線發表于《植物生物技術（Plant Biotechnology Journal）》上。

苦荞隸屬蓼科荞麥屬，是一種起源于我國的重要雜糧作物。因其對環境的适應力強、生育期短，是高海拔冷涼地區的主要糧食作物。荞麥代謝物豐富，富含多種生物活性物質、可溶性膳食纖維、維生素和礦物質元素等。其中黃酮類、蒽醌類化合物等具有降三高、防治心腦血管疾病及多種慢性病等作用。前期研究發現在荞麥馴化過程中，黃酮類物質蘆丁等含量降低且抗病能力減弱，但其背後的遺傳基礎并不清楚。

苦荞生長全過程（最新研究成果揭示苦荞馴化）2

苦荞圖片

該團隊利用200份苦荞微核心種質資源的成熟谷粒為研究材料，構建了苦荞代謝組數據庫，其中包含567種已知代謝物和525種未知代謝物。苦荞地方栽培群體NL、SL與野生群體HW的代謝組進行比較發現，NL和SL中分别有245種和265種顯著差異代謝物，包括兒茶素、表兒茶素、原花青素B2等黃酮類物質。實驗分析發現，588個定位信号位于馴化區間内，這表明大多數差異代謝物在馴化過程中受到了選擇。另外，在苦荞馴化過程中，荞麥立枯病的抵抗能力降低，該病害嚴重威脅荞麥的增産、穩産。研究人員對150份苦荞品種進行了立枯病抗性評價，發現其抗病能力與其次生代謝産物水楊酸（SA）的含量呈正相關。進一步研究發現，在苦荞毛狀根中過表達糖苷水解酶基因FtSAGH1可以提高水楊酸含量。在拟南芥中異位表達FtSAGH1，能提高對立枯絲核菌的抗性。此外，該研究還揭示了原花青素合成的調控機制以及糖苷轉移酶FtUGT74L2影響蒽醌類化合物大黃素發生定向選擇的分子機制。該研究是首次對苦荞進行大規模代謝物分析，将有助于苦荞的藥用特性和抗病性的遺傳改良。

該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的支持。

科普中國智惠農民

學術支持

中國農業科學院作物科學研究所

制作

光明網科普事業部

記者

宋雅娟謝芸

苦荞生長全過程（最新研究成果揭示苦荞馴化）3

來源：光明網-科普中國

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