本站消息：2024年6月27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2023-2024学年第35期学术活动。会议由赵明教授主持，中心副主任陈军文教授、刘冠泽副教授、唐卿雁副教授、和四梅博士及中心全体研究生参加了此次学术活动。

在此次学术活动报告会上，付昌昊以“Functional and structural dissection of glycosyltransferases underlying the glycodiversity of wolfberry-derived bioactiveingredients lycibarbarspermidines”为题，阐述了枸杞生物活性成分枸杞亚精胺糖基转移酶的功能并进行了结构解析。在本研究中，作者鉴定了五种枸杞的糖基转移酶 LbUGT1-5，属于第一个酚酰胺型糖基转移酶，能够催化二咖啡酰亚精胺的区域选择性糖基化。值得注意的是，LbUGT3 作为一种独特的酶，催化串联糖转移到咖啡酰基上的邻二羟基，形成不寻常的邻二葡萄糖基化产物，而 LbUGT1 准确地区分咖啡酰基和二氢咖啡酰基，以催化位点选择性转移糖。对LbUGT1和LbUGT3与UDP复合物的晶体结构分析，结合分子动力学模拟，奠定了LbUGT1和LbUGT3糖基化选择性差异的结构基础。定点诱变揭示了 PSPG 盒中保守的酪氨酸残基（LbUGT1 中的 Y389 和 LbUGT3 中的 Y390）在调节 LbUGT1 和 LbUGT3 的区域选择性中发挥着至关重要的作用。本研究揭示了枸杞中亚精胺糖基转移酶化学多样性的酶学基础，并扩展了自然界糖基转移酶的库。

丁靖洋以“Engineering the microenvironment of P450s to enhance the production of diterpenoids in Saccharomyces cerevisiae”为题，阐述了宿主微生物中 P450 的催化活性对于通过合成生物学有效生产植物天然产物 (PNP) 的重要性。 在这项研究中，研究团队设计优化了增强 P450 活性的微环境，包括与氧化还原伙伴基因共表达、增强 NADPH 供应、扩大内质网 (ER)、加强血红素生物合成和调节铁吸收。这为高效生产 11,20-二羟基铁锈醇（生物活性化合物丹参酮的关键中间体）创建了一个平台。经过24步有效的基因编辑，产生了67.69 ± 1.33 mg/L的11,20-二羟基铁锈醇，产量较初始菌株提高了42.1倍。本研究为未来丹参酮的微生物生物合成奠定了基础，为构建含有 P450 的酵母细胞工厂提供借鉴，并为提升P450 蛋白在工程菌中的催化效率提供一定的参考。

洪开云以“Efficient heterologous biosynthesis of verazine, a metabolic precursor of the anti-cancer drug cyclopamine, in Nicotiana benthamiana”为题，阐述了抗癌药物环胺代谢前体藜芦嗪的高效异源生物合成。该研究首先借助前期发表的重楼胆固醇异源生物合成底盘，在高效合成胆固醇的基础上验证了加州藜芦中藜芦嗪代谢基因在本氏烟草内的异源表达情况，发现胆固醇C-22位羟化酶（VnCYP90B27）在本氏烟草中的低催化活性限制了胆固醇向下合成藜芦嗪。于是研究团队选择了道地药材藜芦为植物材料进行了2+3转录组测序，并从中验证了参与藜芦嗪代谢的四个相关基因。通过比较参与藜芦嗪生物合成的各步反应的酶的中间产物的产量，总结出一套最优酶组合：VnCYP90B27、VnCYP94N2、VcGABAT和VcCYP90G1。借助荧光融合蛋白AioFPP工具箱确定了四个酶的亚细胞定位情况。通过截短VcGABAT基因的N端序列以期对其叶绿体定位信号肽进行破坏，去除细胞内区室化对藜芦嗪产量的影响，其中截短15个氨基酸的VcGABAT对藜芦嗪的产量提升最高。该研究通过本氏烟草的瞬时转化完成了藜芦嗪的异源生物合成，并对参与合成藜芦嗪的基因进行筛选和优化，构建了藜芦嗪生物合成体系，在烟草中实现藜芦嗪的生物合成为甾体生物碱的生产方式提供了新的策略，为藜芦嗪至环靶明代谢途径的解析建立了研究体系。

线小云以“Genome-wide association and linkage mapping strategies reveal the genetic loci and candidate genes of important agronomic traits in Sichuan wheat”为题，通过全基因组关联分析揭示了四川小麦农艺性状的优异遗传位点。本研究对来源于中国四川的156个小麦品种和77个地方品种在7个环境中的9个关键农艺性状表现进行了评价。研究结果表明，地方品种分蘖数较多，小穗数较多，育成品种千粒重和穗粒数较高。又对四川省小麦区域试验参试品种的产量表现和位点单倍型组合的分析，发现同时具有3种优良单倍型的小麦品种产量最高。此外，在2018年至2021年的四川省小麦区域试验中，通过利用根据穗粒数QTL位点QKNS.sicau-1AL.2开发获得的KASP标记：KASP-AX-108866053，成功将63个小麦品种中分为三种不同的单倍型，每穗粒数验证表明单倍型间差异显著，因此，本研究定位得到的QTL和紧密连锁的KASP标记可以应用于小麦标记辅助选择育种和后续的基因克隆。本研究通过重点分析有效分蘖数、穗粒数和千粒重的主效QTL位点单倍型组合，发现高产型单倍型组合TKW-Hap2/KNS-Hap1/FTN-Hap2。研究结果为小麦高产育种中亲本的选配和优良品系的鉴定选择提供参考。

在此次学术会议上，四位汇报者PPT制作精美，内容丰富，讲解清晰明了。参会的老师和学生，就四个报告的内容提出了自己感兴趣的问题，并与汇报者展开了热烈的讨论与交流。

(李勒松 供稿)  

(何澍然 审稿）