河北昌黎县新集镇西新庄村农民在田间收获马铃薯。
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新华社记者 杨世尧摄
科技日报讯 （实习记者洪敬谱）记者2月22日从安徽农业大学获悉，该校园艺学院教授朱晓彪团队与国内外团队合作，揭开了马铃薯低温糖化关键基因活跃之谜。该项研究成果为研究植物逆境应答相关基因的调控和适应提供了很好的模型系统。相关研究成果近日发表于植物学领域期刊《植物细胞》。
马铃薯块茎含水量较高，通常在低温下贮藏，以减少发芽和病害带来的严重损失。然而，低温贮藏时因编码的液泡转化酶能将蔗糖水解成还原糖，引起“低温糖化”，进而导致马铃薯油炸产品中潜在致癌物质——丙烯酰胺含量的显著增加，严重威胁人类健康。
研究人员发现，液泡转化酶基因在马铃薯低温糖化过程中起关键作用。其在常温块茎中近乎沉默，但在低温块茎中变得异常活跃。研究人员从先前构建的马铃薯“全基因组超敏感位点图谱”中发现液泡转化酶基因的第二个内含子存在一个超敏感位点。通过对该内含子进行剖析，研究人员发现了一个长度仅为200个碱基的增强子（命名为VInvIn2En）。该增强子在马铃薯低温块茎中也异常活跃。
与启动子不同，增强子对基因的调控没有方向性，且能够调控距离很远的基因。那么本研究发现的增强子是否对液泡转化酶基因自身起调控作用呢？
“为了揭开这个谜底，我们运用基因编辑技术创造了缺少该增强子的马铃薯新材料。有趣的是，马铃薯新材料低温块茎中的液泡转化酶基因变得近乎沉默，且油炸薯片颜色也明显变浅了。这意味着潜在致癌物质也变少了。”朱晓彪说，这一证据有力地证实了该增强子对液泡转化酶基因自身起调控作用。
目前，研究发现的增强子VInvIn2En已提交申报相关专利。
【编辑:卞立群】
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