華南農業大學園藝學院教授陳長明團隊在辣椒素轉運機制研究方面取得重要進展，首次發現并鑒定到辣椒素轉運蛋白基因CaABCG14。相關成果近日在線發表于《國際生物大分子雜志》（International Journal of Biological Macromolecules）。
論文通訊作者陳長明表示，該研究通過生物信息分析、基因表達模式分析、基因沉默和酵母異源表達等多種手段鑒定了CaABCG14的功能，研究結果為辣椒素轉運積累機制提供了新見解，為高辣椒素辣椒品種培育提供新思路。
辣椒素是辣椒中特有的次生代謝物，是其果實品質標志性狀。自然界中，辣椒素具有抗真菌和細菌作用，提高了辣椒對病原菌的抵抗能力。此外，辣椒素在食品（調味物質）、醫藥（殺菌、止痛、抗癌等）、化工（生物農藥原料）、軍事（催淚彈的原料）等領域具有重要的應用價值。近年來，對于辣椒素生物合成及調控研究已較為深入，但對于辣椒素轉運機制研究仍然空白。
該研究在國家自然科學基金、廣東省基礎與應用基礎研究基金等項目的支持下，基于轉錄組學數據分析，篩選到多個轉運蛋白基因，結合體外和體內功能驗證確定CaABCG14在辣椒素轉運過程中發揮作用，調控辣椒隔膜組織中辣椒素積累。辣椒素類物質含量研究結果表明，辣椒素主要在辣椒果實隔膜中積累。
研究人員通過對不同基因型、不同發育階段及不同組織部位辣椒果實的分析，發現CaABCG14基因的表達水平與辣椒素含量密切相關。通過病毒誘導的基因沉默和酵母異源表達分析，揭示了CaABCG14轉運基因調控了辣椒素在隔膜中的積累。研究結果為理解辣椒素積累機制提供了重要的分子依據，為辣椒素含量調控提供了潛在的靶標。
該研究不僅為辣椒中辣椒素積累的分子機制提供了新的認知，也為高辣椒素品種培育提供新方向。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.136122
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