中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队近日揭示了大豆中关键异黄酮——甘氨酸的生物合成途径，并明确了该化合物影响大豆对疫霉病抗性的机制。相关成果已发表于《美国国家科学院院刊》。

大豆作为重要作物，其富含的异黄酮对人体健康及植物自身免疫具有多种益处。然而，甘氨酸型异黄酮的具体合成路径长期存在争议。王国栋研究员领导的团队通过基于代谢组的全基因组关联分析，鉴定出一个关键的细胞色素P450基因GmIF6H1。

研究证实，GmIF6H1能特异性催化大豆苷元发生6-羟基化反应，进而生成甘氨酸苷元。这一发现修正了以往以黄烷酮为中心的理论，确立了以大豆苷元为前体的甘氨酸素合成新途径。此外，团队发现该基因序列中第248位氨基酸的变异会显著影响酶活性，且该位点在大豆驯化过程中受到选择，导致栽培品种中甘氨酸积累水平降低。

机制研究表明，大豆苷元型异黄酮与其衍生物能协同作用，帮助大豆抵御疫霉病菌侵染。在正常生长条件下，甘氨酸作为预先形成的化学防御物质积累;当病原体入侵后，其合成会被迅速诱导增强。实验显示，无论是敲除还是过度表达GmIF6H1基因，都会破坏代谢平衡，导致植株更易感病。

该研究不仅阐明了甘氨酸的生物合成起源及其在免疫中的功能，也为抗病育种提供了潜在分子靶点。通过精准调控GmIF6H1的表达，有望培育出异黄酮组成更优、抗病性更强的大豆品种，促进作物可持续生产。

更多信息：作者：Qilin Yang 等，标题：《异黄酮 6-羟化酶调控的甘氨酸和甘氨酸蛋白之间的平衡赋予大豆对大豆疫霉的抗性》 ，发表于：《美国国家科学院院刊》 (2025)。期刊信息：《美国国家科学院院刊》