华中农业大学在番茄红素生物合成代谢研究上取得突破

国家自然科学基金委员会,2013-06-03

在国家自然科学基金（项目批准号：31230064 、31272182 ）等项目的资助下，华中农业大学叶志彪团队近期的研究成果A STAY-GREEN protein SlSGR1 regulates lycopene and b-carotene accumulation by interacting directly with SlPSY1 during ripening processes in tomato在知名学术期刊NEW PHYTOLOGIST上发表。

该研究揭示了番茄滞绿蛋白(SGR)通过负调控八氢番茄红素合成酶(PSY)蛋白的活性来影响番茄果实类胡萝卜素的积累，初步阐明了SGR蛋白在番茄果实色泽形成和营养物质积累过程中的作用机制及分子机理。这是目前国际上发现的可调控植物类胡萝卜素生物合成途径中关键酶基因PSY活性的第二个转录因子。

PSY是植物类胡萝卜素生物合成途径中的第一个关键基因，调控PSY可增强植物番茄红素水平。番茄红素是植物中所含的一种天然色素，主要存在于番茄等成熟果实中，具有极强的抗氧化功能，可清除人体内自由基。早在上世纪60年代，研究人员就针对番茄果实中番茄红素的合成代谢展开了系统而深入的研究，鉴定出番茄果实中番茄红素的生物合成和代谢途径及其限速酶，但对番茄红素生物合成和代谢的调控机制的研究一直都没有重大进展，提升番茄果实番茄红素含量的研究进展也十分缓慢。

研究人员在揭示PSY转录调控机制的基础上，利用基因工程途径，对番茄红素代谢途径中的关键酶PSY1进行精确调控，将番茄果实番茄红素的含量提高到了3.8mg/100g，达到普通番茄(0.9 mg/100g)的4.2倍。这对番茄保健品质的遗传改良具有重要的应用价值。