中国农科院牧草种质资源团队揭示苜蓿原花色素跨液泡膜转运的关键基因
近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牧草种质资源保护与利用创新团队在原花色素跨液泡膜转运的研究中取得了新进展，鉴定出了苜蓿中驱动原花色素跨液泡膜转运的关键基因MtAHA5，为培育抗臌胀病的紫花苜蓿等饲草新品种提供了重要理论依据。相关研究成果发表在《国际生物大分子杂志（ International Journal of Biological Macromolecules）》上，并取得了发明专利。
苜蓿叶片和茎秆缺乏原花色素积累，将导致反刍动物臌胀病的发生和温室气体的排放。目前，关于提高苜蓿原花色素含量的研究尚未有效防止反刍动物发生臌胀病，主要是由于原花色素生物合成和转运过程极为复杂，仍存在许多亟待解决的问题。其中，如何驱动苜蓿原花色素跨液泡膜转运，仍然不清楚。
研究人员通过突变体表型鉴定和遗传互补分析，鉴定出了苜蓿中驱动原花色素跨液泡膜转运的关键基因MtAHA5。进一步亚细胞定位分析、遗传互补ataha10突变体分析和转录活性分析表明，MtAHA5定位于液泡膜，作为液泡膜质子泵，产生跨液泡膜电化学势梯度，作为原花色素前体向液泡内转运的驱动力。该研究揭示了苜蓿中驱动原花色素跨液泡膜转运的关键基因，对阐明植物原花色素积累具有重要的参考价值，对改良紫花苜蓿等饲草原花色素的含量具有重要的借鉴意义。
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所江文波副研究员为论文第一作者，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所江文波副研究员、庞永珍研究员和甘肃农业大学南丽丽教授为论文通讯作者。中国农业科学院北京畜牧兽医研究所仪登霞副研究员和王涌鑫副研究员、内蒙古农业大学赵彦教授和内蒙古大学李俊副教授也参与了该研究。该研究得到了国家重点研发计划、中国农业科学院创新工程等项目资助。
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