近日，中国农业科学院棉花研究所种质资源创新利用团队联合所内质量与加工科学课题组、虫害防控与生物安全课题组鉴定到一个调控陆地棉中植物次生代谢产物根皮苷生物合成的关键基因GhUGT88F3，并深入解析了相关调控机制，为根皮苷的生物合成及其在医药领域的应用提供了理论技术支撑。相关研究成果以“Identification of UDP-glucosyltransferase involved in the biosynthesis of phloridzin in Gossypium hirsutum”为题发表在植物科学Top期刊《植物杂志（The Plant Journal）》（中科院一区，5年平均IF=7.1）上。

根皮苷属于黄酮类化合物中的二氢查尔酮类物质，是一种具有抗氧化、抗炎和降血糖等多种药理活性的植物次生代谢产物，在糖尿病治疗领域具有重要的应用前景。然而，根皮苷在植物中的生物合成机制尚未完全阐明，特别是在棉花中的研究鲜有报道。

该研究基于陆地棉群体的根皮苷含量进行全基因组关联分析，鉴定到调控根皮苷生物合成的关键基因GhUGT88F3，并阐明其通过糖基化反应将根皮素转化为根皮苷的分子机制。研究发现，GhUGT88F3基因的单碱基缺失会引发蛋白质移码突变，导致根皮苷含量显著下降。通过分子对接实验，研究人员鉴定到GhUGT88F3蛋白中负责UDP-葡萄糖转移的关键氨基酸残基。进一步研究表明，转录因子GhMYB330能够特异性结合GhUGT88F3的启动子，正向调控其表达。过表达GhUGT88F3和GhMYB330的棉花植株中根皮苷含量显著提高。研究结果为根皮苷高效绿色合成提供了工具酶，并为开发新型棉花生物资源提供了理论依据和技术支撑。

该研究得到了新疆维吾尔自治区重点研发计划（2024B02006）、国家重点研发计划（2022YFD1200300）、中国农业科学院科技创新工程和国家自然科学基金（32401819）的资助。中棉所已毕业博士张小萌和研究实习员田新权为该论文的共同第一作者，杜雄明研究员、马磊研究员和崔金杰研究员为该论文的共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.17248

陆地棉群体中根皮苷含量的定位结果