研究发现酸橙辛弗林生物合成分子关键基因

中国农业科学院麻类研究所南方特色作物遗传育种团队联合湖南省中医药研究院、中国农业科学院国家南繁研究院等单位，发现了酸橙辛弗林生物合成分子关键基因。相关研究结果近日发表在《同行期刊》（Peer Journal）上。

酸橙完整果实及横切相关照片。受访者 供图

论文通讯作者、中国农业科学院麻类研究所研究员栾明宝介绍，酸橙的干燥幼果可作为枳实入药，也是“湘九味”中的一种中药材，具有破气消积化痰散痞的功效；主要成分包括生物碱类、黄酮类、苷类和挥发油类化合物，其中辛弗林是天然存在于枳实中的生物碱，亦是枳实的质量标志物。

与其他柑橘属品种相比，枳实的基源植物酸橙中辛弗林含量最高，占酸橙总原生生物碱含量的90%，广泛存在于酸橙的果皮、果肉和叶片中。而作为辛弗林提取物主要原料的酸橙果实，含量低于10mg/g，因此提高酸橙中辛弗林含量就成为减少资源浪费和提高提取效率的一个重要途径。

然而，目前关于酸橙的研究主要集中在化学成分、枳实枳壳药材药效对比研究等方面，对酸橙中辛弗林动态变化和生物合成机制等方面的研究比较滞后。因此，开展酸橙中辛弗林生物合成分子机制的研究为选育高含量辛弗林酸橙新品种具有重要指导作用，可促进辛弗林产业的良性发展。

该研究以酸橙为研究对象，依托国家麻类作物种质资源圃中的酸橙资源子圃平台，每隔15天采集一批酸橙果实，基于HPCE法对其辛弗林含量进行检测，获得酸橙果实中辛弗林含量随着生长发育的动态变化规律。

研究团队筛选了3个不同时期辛弗林含量差异较大的酸橙果实，基于高通量转录组测序，研究了酸橙果实中基因表达规律，进一步通过WGCNA和单因素方差分析获得了11个可能与酸橙果实辛弗林合成相关的关键基因，首次绘制了酸橙果实中较完整的辛弗林合成代谢通路，为酸橙辛弗林的分子机制研究奠定了基础，也为高辛弗林含量酸橙种质的筛选和获得奠定了基础。

相关论文信息：https://doi.org/10.7717/peerj.17965