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近日耳光 调教，中国热带农业科学院热带作物品种资源盘问所/热带作物生物育种世界要点现实室陈志坚团队在期刊《Plant Physiology》上发表了题为“PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE2 regulates secondary metabolism and confers manganese tolerance in Stylosanthes guianensis”的盘问论文，揭示了苯丙氨酸解氨酶SgPAL2通过代谢调理增强柱花卉锰耐受性的分子机制。中国热带农业科学院热带作物品种资源盘问所副盘问员陈志坚为论文通信作家，王林杰和李季肤为论文共同第一作家。

柱花卉（Stylosanthes spp.）是豆科蝶形花亚科的一个属，发祥于热带和亚热带地区。因其符合性强、品性好、产量高，柱花卉辞世界热带地区被芜俚培植诈骗。柱花卉对金属元素（铝和锰）破坏和缺磷酸性泥土具有较强的符合性，被合计是用于热带酸性瘦荒地壤改换的前锋豆科牧草。尽管次级代谢阶梯对柱花卉过量锰耐受性具有潜在作用，但次级代谢物和重要酶在升迁柱花卉耐锰性中的作用此前尚不了了。

该盘问发现，耐锰柱花卉基因型RY5不错通过激活抗氧化防范系统缓解锰破坏。代谢组学分析决然到RY5根系多种锰反馈代谢物，这些代谢物主要包括黄酮类和酚酸类化合物。此外，有毒吗过量锰欺压指点了参与苯丙烷/黄酮代谢阶梯的联系基因在RY5根中的抒发。这些效用标明苯丙烷/黄酮代谢阶梯联系基因在柱花卉RY5锰耐受性中推崇困难作用。由于苯丙氨酸解氨酶（PAL）是苯丙烷阶梯中的重要酶，其催化苯丙氨酸振荡为反式肉桂酸，随后产生多种次级代谢物生物合成的前体，并运转多样代谢物插手不同的代谢阶梯，因此，该盘问对柱花卉SgPAL2基因进行了潜入分析。SgPAL2基因在柱花卉根系中受过量锰指点抒发，其编码卵白定位于内质网中。在过量锰条目下，与对照株系比较，超量抒发SgPAL2基因显赫增多了转基因柱花卉复合植株的地上部和根部干重，而干预SgPAL2基因则出现相背的表型。况且，超量抒发SgPAL2基因显赫改变了柱花卉根系的代谢水平，荒芜是黄酮类代谢。此外，添加外源毛蕊异黄酮（一种受SgPAL2调控的异黄酮）措置能显赫裁汰过量锰欺压对柱花卉根伸长的禁绝作用，标明毛蕊异黄酮具有缓解柱花卉锰破坏的作用。

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总而言之，该盘问揭示了SgPAL2基因通过代谢调理升迁柱花卉耐锰性方面的生物学功能，并探索了缓解植物锰破坏的潜在代谢物及阶梯。本盘问为培育和改换耐金属破坏豆科牧草新品种提供了参考，也为通过代谢工程和合成生物学阶梯升迁招物对酸性泥土窘境欺压的耐受性提供了依据。

（光明日报全媒体记者陈怡 中国热带农业科学院品资所草业盘问中心供图）耳光 调教