馬鈴薯低溫糖化關鍵基因活躍之謎揭開

安徽農業大學獲悉，該校園藝學院教授朱曉彪團隊與國內外團隊合作，揭開了馬鈴薯低溫糖化關鍵基因活躍之謎。該項研究成果為研究植物逆境應答相關基因的調控和適應提供了很好的模型系統。相關研究成果近日發表于植物學領域期刊《植物細胞》。

馬鈴薯塊莖含水量較高，通常在低溫下貯藏，以減少發芽和病害帶來的嚴重損失。然而，低溫貯藏時因編碼的液泡轉化酶能將蔗糖水解成還原糖，引起“低溫糖化”，進而導致馬鈴薯油炸產品中潛在致癌物質——丙烯酰胺含量的顯著增加，嚴重威脅人類健康。

　　研究人員發現，液泡轉化酶基因在馬鈴薯低溫糖化過程中起關鍵作用。其在常溫塊莖中近乎沉默，但在低溫塊莖中變得異常活躍。研究人員從先前構建的馬鈴薯“全基因組超敏感位點圖譜”中發現液泡轉化酶基因的第二個內含子存在一個超敏感位點。通過對該內含子進行剖析，研究人員發現了一個長度僅為200個堿基的增強子(命名為VInvIn2En)。該增強子在馬鈴薯低溫塊莖中也異常活躍。

　　與啟動子不同，增強子對基因的調控沒有方向性，且能夠調控距離很遠的基因。那么本研究發現的增強子是否對液泡轉化酶基因自身起調控作用呢？

　　“為了揭開這個謎底，我們運用基因編輯技術創造了缺少該增強子的馬鈴薯新材料。有趣的是，馬鈴薯新材料低溫塊莖中的液泡轉化酶基因變得近乎沉默，且油炸薯片顏色也明顯變淺了。這意味著潛在致癌物質也變少了。”朱曉彪說，這一證據有力地證實了該增強子對液泡轉化酶基因自身起調控作用。

　　目前，研究發現的增強子VInvIn2En已提交申報相關專利。