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作者：吴丹丹;李振南;苗春辉;李镇刚;朱建荣;
单位：云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所;
摘要：探究N_2与CO_2厌氧胁迫对桑树γ-氨基丁酸(GABA)及其他氨基酸代谢的影响，分析谷氨酸脱羧酶(GAD)活性及GAD基因家族的表达，为富含GABA的桑叶功能性产品的开发优选厌氧处理方式及桑树GAD基因(MaGAD)的功能研究提供参考依据。以蒙桑(Morus mongolica Schneid.)和山桑(Morus bombycis Koidz.)鲜叶为材料，分别进行N_2和CO_2厌氧处理，通过高效液相色谱(HPLC)进行靶向氨基酸组学测序，测定GAD酶活性，并基于生物信息学鉴定MaGAD家族成员及其靶向miRNA,结合qRT-PCR分析MaGAD基因在低氧胁迫下的表达。结果显示，厌氧胁迫下，N_2处理显著提升了桑叶中GABA及其他氨基酸的含量，效果优于CO_2处理；GAD酶活性在不同桑树品种中因品种自身特性而异；对桑树GAD家族基因进行生物信息学分析，一共鉴定到3个桑树GAD家族成员，其启动子包含光、激素及胁迫响应元件，表达具有组织特异性，且受130个miRNA潜在调控；qRT-PCR检测山桑的MaGAD1和MaGABA-T2基因在低氧胁迫下响应更显著，而MaGAD2表达量与对照无显著差异，且N_2处理下基因表达量高于CO_2处理。上述结果表明，N_2和CO_2厌氧处理均能提高桑叶中GABA及其他氨基酸的含量，N_2处理下氨基酸含量变化趋势更为显著，MaGAD基因在N_2处理下表达量高于CO_2处理。研究结果为筛选最佳厌氧胁迫方式开发富集GABA的桑产品及MaGAD基因功能研究提供了一定的理论基础。
关键词：桑叶;;厌氧胁迫;;γ-氨基丁酸(GABA);;靶向氨基酸组学;;GAD基因;;miRNA;;表达分析
基金资助：云南省农业联合专项(202401BD070001-082);; 向仲怀院士工作站项目(202305AF150166);; 云南省高层次科技人才及创新团队选拔专项(202205AD160017);; 现代农业产业技术体系建设专项(CARS-18)
