省林科院研究团队在金丝楠木形成机理研究方面取得阶段性进展

全国党媒信息公共平台 2024-09-09 12:24:35

“金丝楠”不是特指一个树种,而是木材的分类,是指樟科楠木属、润楠属中的楠木、细叶楠、闽楠、浙江楠、润楠等树种的木材中出现了绢状的“金丝”物质而统称为“金丝楠(木)”。在上述树种中尤其以楠木、细叶楠出现“金丝”的机率最大,据考古学、形态学、遗传学和生物信息学分析结果,确定了故宫古建筑木构件“楠木”样本为楠属(Phoebe)木材,以楠木(桢楠)(P.zhennan)和细叶楠(俗称小叶桢楠)(P.hui)为主,约占90%。

依托四川省林木育种攻关课题、四川省林草科技创新团队项目,省林科院用材林所研究团队开展了楠木金丝形成的机理研究。通过代谢组学、转录组学等研究,金丝状物质主要为类黄酮、苯丙烷类、脂质等次生代谢物质的混合物。类黄酮、苯丙烷类、脂质等次生代谢物质在木质部细胞间隙的分散、沉积是“金丝”形成的物质基础,其中类黄酮和苯丙烷类为“金丝楠木”金黄色材色的关键色素物质,脂质是“金丝楠木”木材“金丝”呈现的关键。进一步通过类黄酮靶向代谢确定7个类黄酮与“金丝楠木”金黄色材色相关的主要物质,具体为箭藿苷B、甘草酮、茂藿苷B、新橙皮苷二氢查尔酮、4Β羟基黄芪紫檀烷苷、桑辛素D和异叶波罗蜜环黄酮素。

目前通过转录、代谢联合分析,挖掘到大量调控类黄酮和苯丙烷类生物合成的通路基因和转录因子。下一步将进一步加强金丝楠机理研究,分离纯化金丝物质,同时开展代谢通路基因功能分析及上游转录调控机制研究,构建“金丝楠木”性状形成相关类黄酮和苯丙烷类生物合成分子调控网络,以通过基因工程等分子遗传手段定向创制楠木特异材色新品种,从而缩短“金丝楠”的培育年限。

相关研究成果在SCI期刊《Industrialcropsandproducts》《Frontiersinplantscience》《Molecules》等发表。

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