2023年7月5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38期学术活动。会议由赵明教授主持，中心主任杨生超副校长、中心副主任陈军文教授、梁艳丽教授、赵艳副教授、郝冰副教授、何澍然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，胡皓洋以”The fungal root endophyte Serendipita vermifera displays inter-kingdom synergistic beneficial effects with the microbiota in Arabidopsis thaliana and barley“为题，讲述了根系内生真菌与细菌微生物跨界协同为宿主提供保护的跨界生长促进机制。植物根系相关的细菌可以提供针对病原体感染的保护，而根系内生真菌的有益作用及其与细菌协同的有益作用任然不明确。在本实验中，作者证明了在拟南芥和大麦中，一个分布广泛的根系内生真菌与细菌微生物跨界协同为宿主提供了保护，以对抗土壤传播病原体。作者还揭示了依赖宿主和微生物群体的早期跨界生长促进机制。通过RNA-seq，作者证明这些有益活动与广泛的宿主转录表达无关，而是与微生物效应因子和碳水化合物活性酶的调节有关。

沙艮以”Cometabolic decomposition of trichloroethylene by recombinant hydroxyquinol 1,2-dioxygenase“为题，阐述了微生物通过共代谢过程分解三氯乙烯途径。本研究利用重组技术在体外获得了羟基喹啉1,2-双加氧酶（HQD），并对其在三氯乙烯共代谢转化中的催化作用和产物进行了鉴定。HQD（CphA-I）从Pseudarthrobacter chlorophenolicus A6中克隆，过表达，纯化；以4177μg/mL的高表达率有效地获得了34kDa蛋白大小的可溶性酶。CphA-I能有效地分解TCE，其比活性为5.1U/mg蛋白质。Hill方程很好地描述了CphA-I分解TCE的动力学，其确定为：nH = 2.41，表明CphA-I至少有三个协同结合位点用于TCE分解，进一步强调了酶和底物之间的亲和力。乙醛酸和水合氯醛被鉴定为TCE共代谢氧化的主要分解产物。表明CphA-I具有类似于甲烷单加氧酶和甲苯双加氧酶的共代谢催化功能。这些结果有望为有机污染物的酶修复提供基本信息。

马迪娜以“Metabolic engineering for the high-yield production of polydatin in Yarrowia lipolytica”为题，讲述了解脂耶氏酵母高效合成虎杖苷的通路。虎杖苷是白藜芦醇的糖基化衍生物，通过用葡萄糖苷取代白藜芦醇的 C-3 羟基得来。解脂耶氏酵母由于其Crabtree阴性特性和丰富的丙二酰辅酶A前体供应被选为生产虎杖苷。最初，通过将ST1整合到基因组，建立了前体白藜芦醇的合成途径，产量为100.8 mg/L。为了进一步提高白藜芦醇的产量，作者通过从大肠杆菌中筛选和高效表达反馈抗性的AROG*和TyrA*，成功地增加了莽草酸途径的通量。改良菌株可产生146.26 mg/L的白藜芦醇。作者对异源合成途径的限速步骤进行了进一步测试，发现通过在原始菌株中添加两个拷贝的ST1基因，白藜芦醇产量提高了174%。在此基础上，将R3GAT导入到解脂耶氏酵母中，从而完成了虎杖苷的生物合成。然而，在合成虎杖苷的过程中，观察到发酵后期有虎杖苷降解和白藜芦醇积累。因此，4个糖苷酶编码基因被敲除以抑制虎杖苷的水解。通过筛选，确定同时敲除EXG1和BGL2有效地抑制了虎杖苷的降解。最后，由于虎杖苷是一种糖苷类化合物，而葡萄糖是碳源和糖基配体，因此有必要对葡萄糖浓度进行优化以进一步提高其产率，最终在YPD(100g/L)培养基中发酵144h，虎杖苷产量为6.88g/L。这是迄今为止在微生物宿主中第一个利用葡萄糖发酵生产的虎杖苷效价最高的菌株。这项研究表明，解脂耶氏酵母在糖苷合成方面具有巨大的潜力。

袁成晓以“Genome-wide association studies identify OsWRKY53 as a key regulator of salt tolerance in rice”为题，阐释了植物耐盐性的调控机制。盐胁迫逐渐降低植物的生长和生产力，而植物已经发展出复杂的信号通路来对抗盐胁迫。然而，只有少数几个遗传变异体被鉴定介导主要作物水稻耐盐性，其分子机制仍知之甚少。作者在水稻地方品种确定了10个候选基因并与耐盐性（ST）性状进行全基因组关联分析。表征了两个ST相关基因，编码转录因子OsWRKY 53和丝裂原活化蛋白激酶激酶OsMKK10.2，介导根Na⁺通量和Na⁺稳态。进一步发现OsWRKY 53在促进离子稳态中起负调节作用，调节OsMKK10.2的表达。此外，OsWRKY 53反式抑制OsHKT 1; 5（高亲和力K⁺转运蛋白1; 5），编码根中的钠转运蛋白。发现OsWRKY 53-OsMKK10.2和OsWRKY 53-OsHKT 1; 5模块协调对抗离子应激的防御。该研究结果揭示了植物耐盐性的调控机制。

在此次学术会议上，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，与汇报者展开热烈的讨论和交流。

（李朝林供稿）

（何澍然审稿）