近日，园艺学院辣椒团队陈长明教授等人在International Journal of Biological Macromolecules（中科院一区Top期刊，影响因子7.7）在线发表了题为“The CaABCG14 transporter gene regulates the capsaicin accumulation in Pepper septum”的研究论文。
该研究首次发现并鉴定到辣椒素转运蛋白基因CaABCG14，通过生物信息分析、基因表达模式分析、基因沉默和酵母异源表达等多种手段鉴定了该基因的功能，研究结果为辣椒素转运积累机制提供了新见解，为高辣椒素辣椒品种培育提供新思路。
辣椒素（CAP）是辣椒中特有的次生代谢物，是其果实品质标志性状。自然界中，辣椒素具有抗真菌和细菌作用，提高了辣椒对病原菌的抵抗能力。此外，辣椒素在食品（调味物质）、医药（杀菌、止痛、抗癌等）、化工（生物农药原料）、军事（催泪弹的原料）等领域具有重要的应用价值。近年来，对于辣椒素生物合成及调控研究已较为深入，但对于辣椒素转运机制研究仍然空白。
团队基于转录组学数据分析，筛选到多个转运蛋白基因，结合体外和体内功能验证确定CaABCG14在辣椒素转运过程中发挥作用，调控辣椒隔膜组织中辣椒素积累。辣椒素类物质含量研究结果表明，辣椒素主要在隔膜中积累。通过对不同基因型、不同发育阶段及不同组织部位辣椒果实的分析，发现CaABCG14基因的表达水平与辣椒素含量密切相关。通过VIGS和酵母异源表达分析，揭示了CaABCG14转运基因调控了辣椒素在隔膜中的积累。研究结果为理解辣椒素积累机制提供了重要的分子依据，为辣椒素含量调控提供了潜在的靶标。不仅为辣椒中辣椒素积累的分子机制提供了新的认知，也为高辣椒素品种培育提供新方向。
2021级博士生费柳莹和已毕业硕士刘佳蓉为该论文共同第一作者，陈长明教授、朱张生副教授和陈国菊教授为该论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目的支持。
相关论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.136122
文图/园艺学院 费柳莹