近日，中国农业科学院烟草研究所联合多家单位鉴定到两个参与烟草糖酯合成的新基因 NtASAT1/2 ，相关研究成果在线发表在国际学术期刊《实验植物学期刊（Journal of Experimental Botany）》（影响因子6.992）上。

糖酯是烟草重要的致香前体物，具有抗虫、抗菌、抗氧化、抗脱水等多种生物活性。因此，深入挖掘、鉴定糖酯合成及调控基因，不但对通过分子手段改善烤烟香气品质及抗逆性具有重要意义，而且为通过生物合成手段开发利用烟草糖酯提供可能性。

糖酯的合成包括酰基链的合成以及酰基链与糖环的组装两个部分。该研究从栽培烟草中鉴定获得两个参与酰基链与糖环组装的酰基转移酶基因 NtASAT1/2 。研究发现， NtASAT1/2 基因均在烟草腺毛的腺头细胞中特异表达， NtASAT1/2 蛋白均在内质网中行使功能。在体外， NtASAT1/2 蛋白依次催化酰基链与蔗糖环的连接，形成二酰蔗糖，两个蛋白对酰基链底物存在偏好性或选择性。利用CRISPR技术敲除 NtASAT1 或 NtASAT2 的烟草突变体植株中均检测不到糖酯, 研究揭示一酰蔗糖在栽培烟草中不能稳定存在。 NtASAT1 或 NtASAT2 过表达烟草植株中，其它参与糖酯合成的基因表达量并未获得系统性提升，这些过表达植株中糖酯含量也没有显著变化。研究还发现， NtASAT1/2 基因可能来源于糖酯含量丰富的祖先种绒毛状烟草，而不是不含糖酯的林烟草。该项研究为烟草品质性状及抗逆性改良提供了新途径，为烟草糖酯调控基因的挖掘鉴定以及糖酯的生物合成开发提供了新的靶标基因。

烟草所常爱霞副研究员和江西省食品检验检测研究院胡重怡博士为论文共同第一作者，烟草所王元英研究员、杨爱国研究员和常爱霞副研究员为共同通讯作者。比利时列日大学、湖南烟科所和郑州大学参与相关研究工作。该研究得到了中国农科院科技创新工程、中国农科院基本科研业务费和中国烟草总公司烟草基因组计划与生物育种重大科技项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erac095