鞑靼荞麦中FtFLS1-3同源基因主导芦丁生物合成的分子机制与代谢调控

来自国内的研究团队针对鞑靼荞麦（TB）中关键黄酮醇化合物芦丁合成机制不明的问题，系统解析了五个FtFLS基因的功能特性。研究发现FtFLS1-3具有典型黄酮醇合酶（FLS）活性，其中FtFLS1对二氢槲皮素表现出最优催化效率（Vmax），其表达量与花期芦丁含量显著相关（p<0.05）。该研究首次阐明TB中二氢山奈酚→二氢槲皮素→槲皮素→芦丁的代谢流向，为高芦丁品种选育提供分子靶点。

　　

在鞑靼荞麦这个"黄酮工厂"里，藏着一条神奇的代谢流水线——黄酮醇合成支路。科研人员像侦探般追踪五个可疑基因FtFLS1-5，发现其中FtFLS1-3三胞胎不仅长相相似（高度同源），还都具备黄酮醇合酶(FLS)的"真功夫"。最厉害的老大FtFLS1，其催化工具箱里装着超高效率的剪刀（特异性活性达2.5倍于FtFLS2/3），专门把二氢槲皮素(DHQ)剪成槲皮素。

有趣的是，这些基因的"开关"（启动子P_FtFLS1-3）各有脾气：有的怕冷，有的怕晒，还有的怕渴。当科学家把这些基因塞进拟南芥后，这些小苗竟变身"芦丁制造机"，总黄酮含量飙升1.8倍。酶活实验更揭示了一个精妙的代谢流水线：二氢山奈酚(DHK)→二氢槲皮素(DHQ)→槲皮素→芦丁，而FtFLS1就是这条流水线上的"金牌技师"。这项发现不仅解开了鞑靼荞麦"芦丁爆表"的遗传密码，还为设计"超级荞麦"提供了精准的分子蓝图。