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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁(yè) > 科研進(jìn)展

研究解析鐵皮石斛多糖生物合成的調(diào)控機(jī)制

2025-07-18 華南植物園

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語(yǔ)音播報(bào)

鐵皮石斛作為一種名貴的中藥材，富含具有生物活性的甘露聚糖。研究表明，鐵皮石斛甘露聚糖具有抗氧化、調(diào)節(jié)人體免疫力和改善II型糖尿病等功效。然而，甘露聚糖生物合成的分子調(diào)控機(jī)制尚未明確，很大程度上限制了鐵皮石斛的遺傳改良與規(guī)模化應(yīng)用。

中國(guó)科學(xué)院華南植物園聯(lián)合福建農(nóng)林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)以鐵皮石斛多糖合成途徑關(guān)鍵基因DoGMP1啟動(dòng)子為誘餌，利用酵母單雜交文庫(kù)篩選技術(shù)鑒定到一個(gè)候選轉(zhuǎn)錄因子DoWOX4。進(jìn)一步研究表明，DoWOX4直接與DoGMP1啟動(dòng)子結(jié)合并激活其表達(dá)。DoWOX4過(guò)表達(dá)促進(jìn)甘露聚糖積累，而沉默DoWOX4則會(huì)抑制DoGMP1表達(dá)和甘露聚糖合成。此外，研究發(fā)現(xiàn)乙烯響應(yīng)因子DoERF5能與DoWOX4啟動(dòng)子結(jié)合，負(fù)調(diào)控DoWOX4的表達(dá)，并抑制甘露聚糖的生物合成。

綜上研究結(jié)果，研究人員提出了ERF5-WOX4調(diào)控鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的工作模型：DoWOX4蛋白與DoGMP1啟動(dòng)子結(jié)合，激活DoGMP1表達(dá)，促進(jìn)甘露聚糖的生物合成；而DoERF5與DoWOX4啟動(dòng)子結(jié)合，下調(diào)DoWOX4和DoGMP1的表達(dá)，抑制甘露聚糖的生物合成。

研究解析了鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的分子調(diào)控模型，揭示了ERF5-WOX4轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控模塊在甘露聚糖生物合成中的核心作用，為石斛新品種培育和開(kāi)發(fā)利用提供了基因資源與理論支撐。

相關(guān)研究成果以The ERF5-WOX4 transcription factor regulatory module controls mannan biosynthesis in the orchid?Dendrobium officinale為題，發(fā)表在《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃和廣州市科技計(jì)劃的支持。

論文鏈接

ERF5-WOX4調(diào)控鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的工作模型

鐵皮石斛作為一種名貴的中藥材，富含具有生物活性的甘露聚糖。研究表明，鐵皮石斛甘露聚糖具有抗氧化、調(diào)節(jié)人體免疫力和改善II型糖尿病等功效。然而，甘露聚糖生物合成的分子調(diào)控機(jī)制尚未明確，很大程度上限制了鐵皮石斛的遺傳改良與規(guī)?；瘧?yīng)用。中國(guó)科學(xué)院華南植物園聯(lián)合福建農(nóng)林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)以鐵皮石斛多糖合成途徑關(guān)鍵基因DoGMP1啟動(dòng)子為誘餌，利用酵母單雜交文庫(kù)篩選技術(shù)鑒定到一個(gè)候選轉(zhuǎn)錄因子DoWOX4。進(jìn)一步研究表明，DoWOX4直接與DoGMP1啟動(dòng)子結(jié)合并激活其表達(dá)。DoWOX4過(guò)表達(dá)促進(jìn)甘露聚糖積累，而沉默DoWOX4則會(huì)抑制DoGMP1表達(dá)和甘露聚糖合成。此外，研究發(fā)現(xiàn)乙烯響應(yīng)因子DoERF5能與DoWOX4啟動(dòng)子結(jié)合，負(fù)調(diào)控DoWOX4的表達(dá)，并抑制甘露聚糖的生物合成。綜上研究結(jié)果，研究人員提出了ERF5-WOX4調(diào)控鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的工作模型：DoWOX4蛋白與DoGMP1啟動(dòng)子結(jié)合，激活DoGMP1表達(dá)，促進(jìn)甘露聚糖的生物合成；而DoERF5與DoWOX4啟動(dòng)子結(jié)合，下調(diào)DoWOX4和DoGMP1的表達(dá)，抑制甘露聚糖的生物合成。研究解析了鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的分子調(diào)控模型，揭示了ERF5-WOX4轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控模塊在甘露聚糖生物合成中的核心作用，為石斛新品種培育和開(kāi)發(fā)利用提供了基因資源與理論支撐。相關(guān)研究成果以The ERF5-WOX4 transcription factor regulatory module controls mannan biosynthesis in the orchid?Dendrobium officinale為題，發(fā)表在《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃和廣州市科技計(jì)劃的支持。論文鏈接ERF5-WOX4調(diào)控鐵皮石斛甘露聚糖生物合成的工作模型

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