陕西
大麦是我国重要的粮饲兼用作物，提升其营养品质对保障国家粮食安全、满足人们对健康膳食的需求具有重要意义。酚酸类物质是大麦籽粒的核心营养活性成分，其因具有抗氧化功能而与人体健康密切相关。然而，目前关于大麦籽粒酚酸合成的遗传基础仍缺乏系统研究，阻碍了大麦营养品质的遗传改良进程。
近日，Journal of Genetics and Genomics在线发表华中农业大学任喜峰教授团队题为“
Metabolite-QTL analysis reveals genetic basis of phenolic acid metabolism in barley grains”的研究论文。该研究揭示了大麦籽粒酚酸代谢的遗传机制发现关键基因
HvCOMT-1不仅能够调控籽粒酚酸含量还可通过促进木质素沉积增强茎秆强度为大麦营养品质与抗倒伏性协同改良提供了重要理论依据
研究团队以“华矮11×华大麦6号”大麦双单倍体(double haploid, DH)群体为材料，对成熟籽粒中的39种酚酸代谢物进行多方法联用的metabolite-QTL (mQTL)分析，系统解析了酚酸代谢的遗传调控网络。研究共鉴定到154个关键遗传位点，包含7个核心遗传热点，并进一步筛选出12个关键候选基因。其中，编码咖啡酸甲基转移酶的HvCOMT-1基因在大麦中过量表达能够影响多种酚酸代谢物的含量，且转录因子HvMYB1 能够结合
HvCOMT-1的启动子并激活其表达。进一步研究发现，在拟南芥中过量表达 HvCOMT-1 基因能够增加主茎直径并促进木质素沉积；该基因的单倍型亦与大麦茎秆抗倒伏相关性状显著关联。
大麦籽粒酚酸代谢性状的遗传位点挖掘及候选基因功能验证
综上所述，该研究系统揭示了大麦籽粒酚酸代谢的遗传基础，解析了HvCOMT‑1在酚酸合成及木质素沉积中的功能及其上游转录调控机制，为大麦营养品质性状遗传改良提供了重要基因资源和理论依据。
作者简介
华中农业大学植物科学技术学院麦作课题组博士后宋瑞莲与已毕业硕士研究生张思裕为该论文共同第一作者，任喜峰教授为通讯作者。相关工作得到国家大麦青稞产业技术体系项目资助。
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