2023年3月15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2022-2023学年第23期学术活动。会议由赵明教授主持，中心副主任陈军文教授以及梁艳丽教授、刘冠泽副教授、赵艳副教授、姜薇薇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，王益娜以“Maize resistance to witchweed through changes in strigolactone biosynthesis”为题，汇报了寄生杂草独脚金（如Striga hermonthica和Striga asiatica）严重威胁非洲地区粮食作物的产量。独脚金内酯（strigolactone, SL）是一类结构多元的植物激素，由寄主植物（如粮食作物）通过根系分泌到根际，可刺激寄生杂草种子的萌发。此前，研究人员在玉米根系分泌物中发现了多种新型的独脚金内酯，其中zealactone和zeapyranolacton的结构已被解析清楚。然而，其他几种的结构和功能仍不明晰。研究人员收集了近50种玉米种质材料（包含NAM群体，商业品种等），分析了其根系分泌物中独脚金内酯的组成，并鉴定出两种对诱导杂草种子萌发活性很低的新型独脚金内酯，命名为zealactol和zealactonoic acid。通过基于转录组数据的生信分析，如基因共表达分析（Co-expression analysis）和差异化表达分析，筛选出可能参与玉米独脚金内酯生物合成的候选基因。而后，利用烟草瞬时转化和酵母微粒体表达系统，对这些候选基因做进一步的功能鉴定。结果表明，一个名为ZmCYP706C37的细胞色素P450可催化多步氧化反应，参与多种玉米独脚金内酯的生物合成过程。它们的生物合成途径并非单线程的，如至少有两种途径可以产生zealactone，其中一种以zealactol和zealactonoic acid为前体。综上所述，该研究阐释了玉米根系分泌物中不同独脚金内酯的构成与杂草抗性，为培育具有杂草抗性的玉米品种提供了新思路，有助于解决寄生植物造成作物减产的农业问题。
王藤以“Investigating the mechanism of the flavor formation in Sichuan sun vinegar based on flavor-orientation and metagenomics ”为题，汇报了发酵和陈酿是四川晒醋风味形成的关键阶段，但其风味形成机理尚不清楚。复杂的微生物代谢是晒醋风味形成的关键。在本研究中，团队人员分析了晒醋中存在的关键风味化合物。结合气味活性值（OAV）筛选出晒醋的主要香气成分，并利用宏基因组测序技术预测微生物与关键风味形成的关系。为今后晒醋的研究提供了参考。
葛娜以“ Improving cassava bacterial blight resistance by editing the epigenome”为题，汇报了易感 (S) 基因存在于宿主基因组中，不同类别的病原体常常利用它们来侵染宿主。然而，突变这些基因座可能会带来负面影响，因为这些基因通常对正常植物生长和生殖发育至关重要。由于 DNA 甲基化是一种影响基因表达的表观遗传修饰，因此通过靶向甲基化阻断对 S 基因的访问可以提高抗病性。黄单胞菌是木薯白叶枯病（CBB）的病原体，本研究使用类转录激活因子 20 (TAL20) 诱导 S 基因 MeSWEET10a 的表达。研究将人工合成的锌指 DNA 结合结构域融合到RdDM途径的某一组件，从而将甲基化定向到 MeSWEET10a 启动子内的 TAL20 效应子结合元件。这种甲基化可阻止 TAL20 结合，阻断体内 MeSWEET10a 的转录激活，并且这些植物在保持正常生长和发育的同时显示出 CBB 症状减少。总而言之，这项工作提出了一种对作物改良有用的表观基因组编辑方法。
徐艳姣以“Deciphering the network of cholesterol biosynthesis in Paris polyphylla laid a base for efficient diosgenin production in plant chassis ”为题，汇报了采用逐步筛选的方法破译、解析了单子叶药用植物重楼的胆固醇生物合成代谢网络，在烟草中建立了一个高效胆固醇合成系统，产率为5.63 mg/g干重，是野生型烟草产率的11.45倍。利用这一高效的胆固醇合成植物系统，进一步阐明了重楼中的薯蓣皂素形成的生物合成代谢网络，获得了2.12 mg/g干重的产量。这一研究为缺乏体内功能验证系统的药用植物代谢途径的表征提供了有效的策略，也为植物体内合成活性甾体皂苷奠定了基础。
在此次学术会议上，参会的老师和学生，就四位演讲者报告的内容提出了自己疑问和感兴趣的问题，和报告者开展了热烈的讨论和交流。
（张建丽供稿）
（陈军文审核）
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