短日照加紫外，协同促大豆异黄酮

在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，中国科学院华南植物园研究员侯兴亮、副研究员张春雨团队，研究揭示了光环境调控大豆种子异黄酮的生物合成机制。相关成果近日发表于《植物细胞》（The Plant Cell）。

光环境调控大豆种子异黄酮积累的分子模式图。研究团队供图

异黄酮是大豆种子中一类重要的次生代谢产物，不仅参与植物抗病、微生物互作、非生物胁迫响应和根瘤形成等生理过程，还对人体具有重要的营养与健康价值。尽管大豆种子异黄酮合成的分子机制已有一定研究，但在自然环境中，季节变化引起的光环境改变如何调控种子异黄酮含量仍不清楚。

华南植物园科研团队通过全基因组关联分析（GWAS），定位到调控大豆种子异黄酮含量的关键基因ICR1，该基因编码RCC1（Regulator of Chromosome Condensation）家族蛋白。进一步研究发现，光周期信号通过GmCOL2b-ICR1分子模块调控异黄酮积累——GmCOL2b蛋白直接结合ICR1启动子区的CORE顺式元件，抑制ICR1转录，而短日照条件可解除这一抑制。同时，紫外光UV-B通过增强ICR1蛋白稳定性促进其积累，ICR1进而与GmMYB12B2互作，协同增强种子异黄酮的生物合成。由此，该研究揭示了在夏、秋季节转换过程中，光周期缩短与紫外辐射变化协同促进大豆种子异黄酮积累的分子机制。

侯兴亮团队致力于大豆种子发育、品质及环境适应性研究，并取得了一系列重要进展。此项研究进一步揭示了光环境促进大豆种子次生代谢产物积累的分子机制。