記者2月22日從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校園藝學(xué)院教授朱曉彪團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外團(tuán)隊(duì)合作，揭開了馬鈴薯低溫糖化關(guān)鍵基因活躍之謎。該項(xiàng)研究成果為研究植物逆境應(yīng)答相關(guān)基因的調(diào)控和適應(yīng)提供了很好的模型系統(tǒng)。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域期刊《植物細(xì)胞》。

馬鈴薯塊莖含水量較高，通常在低溫下貯藏，以減少發(fā)芽和病害帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失。然而，低溫貯藏時(shí)因編碼的液泡轉(zhuǎn)化酶能將蔗糖水解成還原糖，引起“低溫糖化”，進(jìn)而導(dǎo)致馬鈴薯油炸產(chǎn)品中潛在致癌物質(zhì)——丙烯酰胺含量的顯著增加，嚴(yán)重威脅人類健康。

研究人員發(fā)現(xiàn)，液泡轉(zhuǎn)化酶基因在馬鈴薯低溫糖化過(guò)程中起關(guān)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(gòu)建的馬鈴薯“全基因組超敏感位點(diǎn)圖譜”中發(fā)現(xiàn)液泡轉(zhuǎn)化酶基因的第二個(gè)內(nèi)含子存在一個(gè)超敏感位點(diǎn)。通過(guò)對(duì)該內(nèi)含子進(jìn)行剖析，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)度僅為200個(gè)堿基的增強(qiáng)子（命名為VInvIn2En）。該增強(qiáng)子在馬鈴薯低溫塊莖中也異?；钴S。

與啟動(dòng)子不同，增強(qiáng)子對(duì)基因的調(diào)控沒有方向性，且能夠調(diào)控距離很遠(yuǎn)的基因。那么本研究發(fā)現(xiàn)的增強(qiáng)子是否對(duì)液泡轉(zhuǎn)化酶基因自身起調(diào)控作用呢？

“為了揭開這個(gè)謎底，我們運(yùn)用基因編輯技術(shù)創(chuàng)造了缺少該增強(qiáng)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(zhuǎn)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(zhì)也變少了?！敝鞎员胝f(shuō)，這一證據(jù)有力地證實(shí)了該增強(qiáng)子對(duì)液泡轉(zhuǎn)化酶基因自身起調(diào)控作用。

目前，研究發(fā)現(xiàn)的增強(qiáng)子VInvIn2En已提交申報(bào)相關(guān)專利。（洪敬譜）