近日，茂名实验室“粤西道地药材资源高效开发与应用”研究团队首席专家、广州中医药大学中药学院院长詹若挺研究员课题组在广藿香的基因环境互作与品质遗传调控领域中取得重要进展，相关研究结果以《IdentificationoftrihelixtranscriptionfactorsinPogostemoncablinrevealsPatGT-1negativelyregulatespatchoulolbiosynthesis》为题发表在国际著名期刊IndustrialCropsProducts（IF：4.，中科院一区，Top期刊）。
广藿香作为我省道地药材，是茂名地区的主要南药生产种类，区域南药产业起到重要支撑。在种植生产的源头环节，环境对广藿香药效活性成分和生产质量的影响很大。广藿香醇是其药典质量标准的含量检测指标，也是最主要的药效成分。然而，广藿香醇的生物合成调控机理仍然认识十分有限，在保障药材质量等问题上面临缺乏关键科学依据。针对以上问题，詹若挺/陈立凯课题组持续利用功能基因组学策略开展成分合成过程的关键因子挖掘和分子机制研究。Trihelix（TH）转录因子（TFs）在调节植物生长发育和重要代谢成分的调控中发挥积极作用。研究基于广藿香的全长转录组分离克隆了16个完整开放阅读框的PatTH基因，并根据其结构特性将其分为四个亚家族（GT-1，GT-2，SH4和SIP1）。PatTHs的表达模式在各种组织中各不相同，并且大多数PatTHs是由茉莉酸甲酯（MeJA）诱导的。非生物胁迫（包括盐，干旱和寒冷条件）时PatTH至少对其中一种胁迫做出了反应。
通过课题组分离的PatHMGR启动子片段PatHMGRpro，启动子分析发现其含有顺式元件GT1-motif，具有光响应性，是trihelixTF的潜在靶向调控靶标。通过在PatHMGRpro和PatTH之间进行Y1H筛查，结果显示PatTH12（与拟南芥三螺旋转录因子GT-1同源，命名为PatGT-1）鉴定为PatHMGRpro的结合蛋白。PatGT-1基因编码个氨基酸，具有GT1保守结构域。分子生物实验进一步研究发现PatGT-1为核定位蛋白，通过结合HMGR基因的启动子并抑制其活性和基因表达。原植物广藿香醇中瞬时过表达PatGT-1，会通过抑制广藿香醇生物合成途径基因的表达丰度，进而显着降低广藿香醇的产生积累。通过系统研究揭示PatGT-1为广藿香醇合成进程中的负调控因子。研究结果挖掘获得关键的广藿香醇通路基因的转录因子，揭示新的广藿香醇生物合成、调控机制。这些发现促进广藿香醇含量及植物生长发育、胁迫响应、代谢等相关性状的认识，为广藿香资源的可持续开发利用提供科学依据。
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