西兰花增强健康益处的关键

　　

一项详细的西兰花基因组研究揭示了产生硫代葡萄糖苷(GSLs)的遗传基础，这种化合物以其健康益处而闻名，包括抗癌特性。通过组装高质量的染色体水平基因组，研究人员确定了参与GSL生物合成的关键基因。这些发现为未来的基因研究和开发具有更高营养价值的芸苔属作物提供了重要的见解，为从这些广泛食用的蔬菜中获得更好的健康益处铺平了道路。

西兰花因其健康益处而闻名，主要是由于其丰富的硫代葡萄糖苷(GSL)含量，具有抗癌和抗氧化的特性。尽管对芸苔属植物进行了广泛的研究，但GSL多样性的遗传基础仍不清楚。了解这些机制对于提高西兰花和相关作物的营养价值至关重要。以往的研究已经鉴定出多种GSL结构，但具体的基因及其在GSL生物合成中的作用有待进一步探索。解决这些差距对于开发具有更多健康益处的转基因芸苔作物至关重要。

湖南农业大学的研究人员于2024年2月28日在《园艺研究》上发表了一项研究(DOI: 10.1093/hr/uhae063)，展示了西兰花的染色体尺度基因组组装。本研究利用先进的测序技术提供了GSL生物合成的详细分析。该研究利用先进的PacBio HiFi reads和Hi-C技术成功组装了高质量的西兰花染色体尺度基因组，获得了613.79 Mb的总基因组大小和14.70 Mb的连续N50。该详细的基因组图谱允许鉴定参与GSL生物合成的关键基因，包括关键的甲基硫代烷基苹果酸合成酶1 (MAM1)基因。研究表明，在西兰花中过表达BoMAM1可显著增加c4 -GSL的积累，凸显其在GSL生物合成中的重要作用。此外，该研究还揭示了不同芸苔属植物间GSL分布多样性的进化机制。这些发现提供了对影响GSL产生的遗传因素的全面理解，这对未来的遗传研究和开发具有增强营养特性的芸苔属作物至关重要。

该研究的通讯作者Junwei Wang博士表示:“我们的研究结果提供了对影响西兰花GSL生物合成的遗传因素的全面了解。这些知识对于未来的遗传改良和提高芸苔属作物的营养价值至关重要。”

这项基因组研究为分子育种计划提供了宝贵的资源，旨在提高西兰花和其他芸苔属作物的营养成分。通过了解GSL生物合成的遗传基础，研究人员可以开发具有更强健康益处的品种，为改善人类健康和营养作出贡献。