近日，蔬菜所白菜甘藍遺傳育種與栽培團隊在《Vegetable Research》（JCR: Q1，IF=2.8）發(fā)表了題為“Selenomethionine regulates flavonoid biosynthesis through the BroMYB34-BroCHSs module in kale （Brassica oleracea var. acephala）”的研究論文，系統(tǒng)解析了硒代蛋氨酸（SeMet）通過誘導(dǎo)類黃酮積累提升羽衣甘藍抗氧化活性的分子調(diào)控機制，為功能型蔬菜品質(zhì)改良提供了重要理論依據(jù)。
羽衣甘藍作為一種營養(yǎng)價值極高的 “超級蔬菜”，富含多種營養(yǎng)成分，具有抗氧化和抗癌等特性，近年來在全球健康飲食領(lǐng)域備受關(guān)注。SeMet作為一種有機硒化合物，對提升果實品質(zhì)具有積極作用，然而此前其在羽衣甘藍中的應(yīng)用研究尚未見報道。本研究通過葉面噴施的方法系統(tǒng)研究了SeMet對羽衣甘藍生長和營養(yǎng)物質(zhì)積累的影響，得到了以下幾點創(chuàng)新性結(jié)果：
1.SeMet可通過調(diào)控類黃酮積累提升羽衣甘藍的抗氧化活性。首先，本研究分別利用0、5、10、20以及30mg·L-1的 SeMet噴施羽衣甘藍，發(fā)現(xiàn)隨著硒濃度的增加，羽衣甘藍中的硒含量也顯著富集，但是羽衣甘藍的整株鮮重并未發(fā)生顯著變化。進一步研究發(fā)現(xiàn)，硒處理可以顯著提高羽衣甘藍中的類黃酮含量和抗氧化活性，并且以 10 mg·L-1 的SeMet處理效果最佳。
2.SeMet通過誘導(dǎo)查耳酮合成酶（CHS）基因表達調(diào)控羽衣甘藍類黃酮合成。對SeMet處理的樣品進行轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)類黃酮合成途徑是最為顯著富集的KEGG通路，其中查耳酮合成酶（CHS）作為該途徑的關(guān)鍵限速酶，其編碼基因BroT26.C02gCHS、BroT26.C03gCHS3和 BroT26.C09gCHS3 的表達在硒處理條件下顯著上調(diào)，說明SeMet可通過誘導(dǎo)CHS基因表達調(diào)控羽衣甘藍類黃酮合成。
3.BroMYB34介導(dǎo)了SeMet誘導(dǎo)的羽衣甘藍類黃酮合成。研究發(fā)現(xiàn)，SeMet顯著誘導(dǎo)了 MYB 型轉(zhuǎn)錄因子 BroMYB34 的表達。通過酵母單雜和LUC實驗驗證BroMYB34 能夠與類黃酮合成的關(guān)鍵基因BroT26.C02gCHS、BroT26.C03gCHS3和 BroT26.C09gCHS3 的啟動子結(jié)合，從而激活其轉(zhuǎn)錄。進一步的實驗表明，BroMYB34 的瞬時過表達能夠顯著增加BroT26.C02gCHS、BroT26.C03gCHS3和 BroT26.C09gCHS3 的表達，進而促進類黃酮的合成，增強羽衣甘藍的抗氧化能力。
該研究成果初步揭示了SeMet 促進羽衣甘藍幼苗中類黃酮生物合成的分子機制，不僅為理解 SeMet 在調(diào)控羽衣甘藍營養(yǎng)積累中的作用提供了理論支撐，也為培育高營養(yǎng)價值的羽衣甘藍品種、提升蔬菜品質(zhì)提供了重要的科學(xué)依據(jù)，對推動蔬菜產(chǎn)業(yè)向營養(yǎng)化、功能化方向發(fā)展具有重要意義。
蔬菜所博士后付鑫與碩士研究生劉宇翔為該論文的并列第一作者，王鳳德研究員為該論文的通訊作者。本研究得到國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心“揭榜掛帥”項目、山東省自然科學(xué)基金、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
《Vegetable Research》是由 Maximum Academic Press于2021年1月創(chuàng)辦的開放獲取英文國際期刊。期刊聚焦蔬菜作物研究，涵蓋遺傳育種、組學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)及蔬菜與環(huán)境互作等研究方向，主編由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張小蘭教授和法國圖盧茲國立理工學(xué)院Julien Pirrello博士共同擔(dān)任。目前該期刊已被ESCI、Scopus、DOAJ、CABI等重要數(shù)據(jù)庫收錄。2025年獲得首個影響因子（IF=2.8），在全球園藝學(xué)科45本SCIE/ESCI期刊中排名第10名，位列Q1區(qū)。
?。ㄗ澹焊饿?nbsp; 核稿：王鳳德）
原文鏈接：https://www.maxapress.com/article/doi/10.48130/vegres-0025-0030
