中国科学院遗传所解析黄瓜挥发性物质代谢网络

据国际植物学顶级期刊《植物生理学》杂志2016年7月25日在线报道，中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组在黄瓜挥发性物质代谢网络解析方面取得重要进展。

在自然界植物能够合成多种多样的挥发性化合物，这些挥发性化合物在吸引昆虫授粉、种子传播、植物抗植食性动物、抗病原菌及对人类的营养健康等方面发挥重要作用。黄瓜（Cucumis sativus L.）是一种广泛种植的重要的经济栽培蔬菜，以清香味道闻名，然而人们对于黄瓜挥发性化合物生物合成及调控的分子机制尚不清楚。王国栋研究组系统分析黄瓜测序品种9930的不同组织，不同发育阶段的23个样品的挥发性化合物种类及含量。结果表明：共检测到85个挥发性化合物信号，有多达36种挥发性萜类化合物，且黄瓜挥发性化合物的含量分布呈现出组织特异性。利用基因组水平的基因表达-挥发物关联分析的方法，构建了黄瓜挥发性化合物的代谢网络，系统性研究和阐明黄瓜挥发性化合物的生物合成通路和调控的分子机制。体外生化结果表明，黄瓜TPS11/TPS14，TPS01和TPS15可能分别参与了根、花和果实中挥发性萜类化合物的合成，进一步研究发现SSU I可能在根和花中调控了挥发性单萜前体GPP的合成，从整体上揭示黄瓜挥发性萜类物质多样性形成的分子基础。该研究也为进一步明确挥发性化合物在植物-环境互作中的生理功能以及黄瓜风味品质改良育种奠定了坚实基础。