最近的一项研究强调了选择性剪接在控制植物次生代谢中的关键作用，这对于生产具有重要药用和工业价值的生物活性化合物至关重要。这项研究揭示了植物代谢背后的分子机制，并为提高有价值的植物代谢产物的生产开辟了新途径。

探索可变剪接如何影响植物次生代谢

植物会合成多种次生代谢产物，包括萜类化合物、黄酮类化合物和生物碱，这些化合物对于植物的生长、发育和抵御环境挑战至关重要。这些化合物广泛用于医药、农业和工业。

尽管它们非常重要，但它们的生物合成调控机制仍然很复杂，尚未完全了解。可变剪接(一种常见的转录后过程)已成为一种关键的调控机制。为了解决这些复杂性，研究植物次生代谢中的可变剪接对于加深我们对这些途径的理解至关重要。

该项研究由上海中医药大学的研究人员开展，于 2024 年 7 月 2 日发表在《园艺研究》上，探讨了可变剪接如何影响植物次生代谢。该研究全面回顾了可变剪接对次生代谢物(包括萜类化合物和酚类化合物)生物合成的调控影响。

该研究结果强调了可变剪接在帮助植物适应环境压力方面的重要性，为通过生物工程方法提高植物性能和代谢物生产提供了新的见解。

本研究探讨了选择性剪接在植物次生代谢中的详细机制，重点研究其对萜类化合物、酚类化合物和含氮代谢物的影响。通过改变关键代谢基因的表达，选择性剪接产生不同的 mRNA 转录本，从而增强蛋白质多样性和代谢灵活性。这种调控机制使植物能够通过调节代谢物的合成来适应环境波动。

显著的例子包括调节黄酮类化合物生物合成的髓母细胞瘤 (MYB) 和碱性螺旋-环-螺旋 (bHLH)转录因子的剪接，以及影响萜类化合物和生物碱产生的脂氧合酶 (LOX) 和胡豆苷 β-d-葡萄糖苷酶 (SGD) 等酶。

该研究还强调了茉莉酸和脱落酸等植物激素在调节这些途径中的作用，展示了可变剪接如何动态响应生物和非生物胁迫。这项研究为优化次生代谢产物的有针对性干预提供了途径。

主要作者之一肖鹰博士指出：“我们的研究强调了可变剪接是植物次生代谢中一个关键的调控机制。它不仅影响必需代谢物的合成，还能增强植物对环境压力的适应能力。

“通过了解这些过程，我们可以开发创新的生物工程策略来提高植物生产力并增加有价值代谢物的产量。这项研究为进一步探索基因表达、剪接和代谢调控之间的复杂相互作用奠定了基础。”

这项研究的影响范围涵盖农业、医学和工业。了解替代剪接的调节作用可以推动生物工程努力，以提高高价值代谢物的产量，包括抗氧化剂、抗癌化合物和天然调味料。

这些进步将有助于开发抗逆作物，提高有益化合物的产量，支持可持续农业和天然生物活性物质的生产。未来的研究将侧重于操纵剪接机制，进一步优化植物代谢途径，提高性能。