本站消息：2019年9月18日，西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心（以下简称中心）在西南生物多样性实验室1楼报告厅（C1-24-26）举行2019-2020学年第2期学术活动。会议由范伟副教授主持，中心主任杨生超教授、张广辉教授、字淑慧教授、赵明教授、刘涛副教授、龙光强副教授、赵艳博士、和四梅博士、唐卿雁博士及中心61名研究生参加了此次学术活动。在此次学术活动报告会上，李晓波以“Pathway mining-based integration of critical enzyme parts for denovo biosynthesis of steviolglycosides sweetener in Escherichia coli”为题，汇报了 甜菊糖是仅存在于南美菊科植物甜菊（Stevia rebaudiana Bertoni）和中国的甜茶（Rubus suavissimus）等少数植物的一种四环二萜类化合物。作者基于前期构建的甜叶菊转录组数据，对甜菊糖生物合成途径的关键酶进行广泛地挖掘。通过在静息细胞中共表达候选的细胞色素P450基因和糖基转移酶基因，解析和鉴定了甜菊糖生物合成途径中的两个关键酶，并在大肠杆菌底盘细胞中重构了从头合成甜菊糖苷类化合物的非天然合成途径。该研究为实现甜菊糖苷等重要二萜类化合物的合成生物制造奠定了基础，同时为改造大肠杆菌成为复杂萜类化合物异源合成的底盘细胞提供了成功范例。张金燕以“Leaf amino acid supply affects photosynthetic and plant nitrogen use efficiency under nitrogen stress”为题，汇报了氮在源叶和源库中的协调分配是支持叶片代谢的必要条件，同时也为种子发育提供了充足的氮。本研究旨在了解调控氨基酸在叶片中的分配如何影响拟南芥(Arabidopsis thaliana)的光合作用和总体植物氮素利用效率以及土壤氮素的有效性如何影响这些过程。把敲除AAP2基因的拟南芥分别培养在低氮、中氮和高氮环境中，AAP2基因是编码一种氨基酸渗透酶，参与根衍生氨基酸从木质部到韧皮部转移的基因。分析了敲除此基因的植物氮分配、光合作用和植物氮利用效率。结果表明，在不受氮素条件影响的情况下，aap2植株比野生型植株分配更多的氮素。叶片氮素供应增加对叶绿素和羧化酶水平、光合氮素利用效率、碳同化和碳转运均有积极影响。在高氮和低氮环境下，aap2植株在生长、种子产量、碳库和氮素利用效率方面均优于野生型植株。本研究表明增加叶片氮素分配是提高固碳和光合氮素利用效率的有效策略。陈庚以“Identification of key enzymes responsible for protolimonoid biosynthesis in plants: Opening the door to azadirachtin production”为题，汇报了柠檬苦素类是一类来源于楝科（桃花心木）和芸香科（Citrus）科植物产生的天然产物，它们具有杀虫活性，并具有潜在的药用价值。最著名的类柠檬杀虫剂是印楝树生产的印楝素，尽管近半个世纪以来对类柠檬体进行了深入的研究，但类柠檬体生物合成的途径仍是未知的。本研究将3种不同的产生柠檬苦素的物种（Azadirachta indica，Melia azedarach和Citrus sinensis）利用基因组和转录组测序，以阐明柠檬苦素类生物合成的早期步骤。研究结果鉴定了一种氧化角鲨烯环化酶，能够从3种物种中产生潜在的30-碳三萜支架前体tirucalla-7,24-dien-3β-ol。并进一步鉴定来自M. azedarach（MaCYP71CD2和MaCYP71BQ5）和中华绒螯蟹（CsCYP71CD1和CsCYP71BQ4）的共表达的细胞色素P450酶，其能够3次氧化tirucalla-7,24-dien-3β-ol，导致自发的半缩醛环形成 和protolimonoid melianol的生产。通过在异源宿主中表达，它进一步应用将为柠檬苦素的生产奠定基础。廖秋红以“Root-specific camalexin biosynthesis controls the plant growth-promoting effects of multiple bacterial strains”为题，汇报了该研究开发了通过分析硫酸酯酶活性来评估植物对植物根际微生物组功能的影响，将其用于拟南芥的GWAS，以鉴定影响根际微生物群落的候选基因。对候选基因CYP71A27功能验证表明，其为根中植保素（camalexin）生物合成途径的重要组分，并揭示了植保素（camalexin）在通过根际细菌促进植物生长中的功能。