2025年1月2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)成功举办了2024-2025学年第17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、和四梅副教授及中心全体研究生参加了此次学术活动。

杨凡以“An alternative strategy for enhancing stability and antimicrobial activity of catechins by natural deep eutectic solvents ” 为题,深入探讨了儿茶素在食品保鲜中的应用难题,并提出了利用天然低共熔溶剂(NADES)来提高儿茶素稳定性和抗菌活性的创新策略。本研究选择表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)四种儿茶素作为模型化合物。天然低共熔溶剂(NADES)是新一代绿色溶剂,因其独特的特性而备受关注。研究了NADES对儿茶素稳定性和抗菌活性的影响。8种典型的NADES,尤其是氯化胆碱/甘油(ChG),可以显著提高儿茶素的热稳定性和储存稳定性。这一发现是由ChG和儿茶素之间形成的氢键网络所解释的,并由FT-IR和2D NMR分析证实。此外,ChG降低了儿茶素对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性细菌的最低抑制浓度,这可能与其稳定特性有关。儿茶素与NADES复合后的稳定性揭示了其在食品工业中的应用潜力。

赵晓琴以“Xylose and shikimate transporters facilitates microbial consortium as a chassis for benzylisoquinoline alkaloid production”为题,介绍了异喹啉生物碱(BIAs)作为重要医药化工中间体的合成难题,并分享了利用合成微生物平台解决这一问题的研究成果。这一研究为医药化工领域提供了新的思路和方法。异喹啉生物碱又称苄基异喹啉生物碱(BIAs)。苯丙氨酸和酪氨酸这两种氨基酸起着有效前体的作用。异喹啉及异喹啉的衍生物是一类重要的医药化工中间体,已经被用来合成一系列的重要药物。植物源芳香族氨基酸(AAA)衍生物是一组高度多样化的化合物。然而,它们在天然宿主中的生物合成受到严格的调控并且具有组织特异性,导致产率低和提取过程昂贵。因此,作为替代物的合成微生物平台的开发已经获得了越来越多的关注。

胡海骏以“Integrating high-throughput phenotyping and genome-wide association studies for enhanced drought resistance and yield prediction in wheat”为题,剖析了干旱末期小麦的遗传结构和高产形态。利用自动化高通量表型分析平台,对一个天然小麦群体在不同干旱条件下的28392个基于图像的数字性状(i -性状)进行了分析。在被检测的i -性状中,17073个被确定为与干旱相关。一项全基因组关联研究(GWAS)发现了5320个与干旱相关的显著单核苷酸多态性(SNP)和27个SNP簇。发现了一个显著的小麦抗旱性控制热点区域,其中TaPP2C6是干旱响应的重要负调控因子。Tapp2c6基因敲除系在不影响产量的情况下表现出抗旱性增强。单型分析显示TaPP2C6的一个有利等位基因与抗旱性显著相关,证实了其在小麦育种计划中的潜在价值。作者利用机器学习分析的24个性状,开发了小麦产量和抗旱性的高级预测模型。综上所述,本研究提供了对高产理想型的全面认识,并为抗旱小麦的快速育种提供了途径。

王莹莹以“ELONGATED HYPOCOTYL 5 regulates steroidal glycoalkaloid biosynthesis and fungal tolerance in tomato”为题,分享了光调控番茄中甾体糖苷生物碱(SGAs)生物合成的研究成果。番茄富含营养物质及有毒的甾体糖苷生物碱(SGA),SGA有助于病原体防御。先前研究已探索转录因子对SGA生物合成的作用,但光调控作用尚未在番茄中研究。本研究发现SGA生物合成受光调控,通过SlHY 5与光响应性G盒结合实现。通过CRISPR/Cas9基因敲除和过表达SlHY 5的番茄植株实验,发现SlHY 5对SGA和黄酮醇的合成有正向调控作用。提高SGA和黄酮醇水平可增强番茄对早疫病菌的耐受性。本研究进一步揭示了番茄中光调控SGA和黄酮类化合物的生物合成及其在生物胁迫中的作用。
在此次学术会议上,四位汇报者的精彩演讲赢得了在场师生的热烈掌声和高度评价。参会的老师和学生就这四个报告的内容提出了许多疑问和感兴趣的问题,与汇报者展开了热烈的讨论和交流,为同学们提供更多的学习机会。此次会议,不仅促进了学术上的深入交流,也为未来的研究方向提供了宝贵的启示。
(高红艳 供稿)
(何澍然 审稿)