Hortic Res | 扬州大学银杏研究团队揭示UV-B促进银杏类黄酮合成的分子机制

银杏叶片富含类黄酮等药用成分，其提取物GbE（Ginkgo biloba Extract）是治疗心脑血管疾病相关药物的重要原材料。该研究发现从低海拔地区（江苏邳州）引种到高海拔地区（西藏林芝）的银杏叶片类黄酮含量显著增加，这种现象可能与高海拔地区较高的UV-B辐射有关，但具体调控机制尚不清楚。

2023年6月，Horticulture Research上线了（Advance Access）扬州大学银杏研究团队题为 UV-B promotes flavonoid biosynthesis in Ginkgo biloba by inducing the GbHY5-GbMYB1-GbFLS module 的研究论文。该研究揭示了UV-B通过诱导GbHY5-GbMYB1-GbFLS模块促进银杏类黄酮的合成的分子机制。

图1低海拔和高海拔地区银杏的植株生长和叶片类黄酮含量

考虑到高UV-B辐射是西藏地区的关键环境特征之一，该研究通过模拟西藏林芝的UV-B辐射剂量，对银杏苗进行UV-B处理，发现处理后银杏叶片中黄酮类化合物含量显著增加。结合团队前期的研究结果，鉴定到GbHY5转录因子可能在响应UV-B辐射中起关键作用。在银杏愈伤组织和拟南芥中过表达GbHY5显著促进了类黄酮的积累。酵母双杂交和split-LUC实验表明GbHY5与GbMYB1蛋白互作，并且GbHY5促进GbMYB1的表达。在银杏愈伤组织和拟南芥中过表达GbMYB1也显著促进了类黄酮的表达，表明GbMYB1具有正向调控类黄酮的功能。研究还鉴定到类黄酮合成关键酶基因GbFLS的启动子上含有GbHY5和GbMYB1的结合元件。双荧光素酶报告基因实验显示，虽然GbHY5和GbMYB1均可以单独激活GbFLS的表达，但GbHY5和GbMYB1的互作对GbFLS的激活作用更强。

图2 GbHY5-GbMYB1-GbFLS模块促进类黄酮生物合成的模式图

综上，该研究揭示了UV-B诱导的GbHY5-GbMYB1-GbFLS模块促进银杏类黄酮生物合成的分子机制，为利用UV-B辐射提高银杏叶片类黄酮含量提供了新的思路。

扬州大学园艺园林学院青年教师刘思安博士为论文的第一作者，李卫星副教授和王莉教授为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中央财政林业科技推广示范项目和江苏省农业自主创新资金项目的资助。

作者团队介绍

扬州大学银杏高效栽培与品质调控创新团队是国家林草局林草科技创新团队，该团队是在何凤仁、陈鹏等教授前期银杏研究的基础上建立的。团队负责人王莉教授现任扬州大学园艺园林学院果树学科带头人，兼任中国林学会银杏分会副主任委员。团队以我国重要的经济树种银杏为研究对象，结合银杏产业特点，紧密围绕银杏高效栽培技术、次生代谢物的合成调控和种实品质形成与功能研究等方面开展研究。团队成员在PNAS、Genome Biology、Annual Review of Plant Biology、Molecular Plant、Horticulture Research等SCI刊物上以第一作者或者通讯作者发表论文100多篇。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhad118

转自：“园艺研究”微信公众号

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