构树聚硒的生理与分子调控机制研究

我国是饲料原料的需求大国,特别是对蛋白质原料。畜牧业消耗了我国大量的粮食和草地,而我国的蛋白质原料生产和加工产业发展严重滞后,大宗饲料原料的价格和质量制约着饲料和畜牧业的发展。硒是动物和人类的必需的微量营养元素之一,参与动物和人类多种酶的合成。硒的缺乏会导致多种疾病,科学补硒可以增强人体免疫力,起到防癌抗癌、延缓衰老的作用。目前,我国 2/3 的地区面临缺硒的问题,由于人不能自行合成硒,通过富硒食品补硒具有现实的科学意义。研究发现,食用富硒饲料饲养的动物有助于提高人体血浆中的硒含量,表明通过动物饲料方式间接对人体补硒的是可行的。 构树(Broussonetia papyifera)是一种适应性广、抗逆性强、耐旱耐湿的树种,广泛分布于我国大部分地区,具有速生、生物量大、蛋白含量高的特性,是一种优质的木本动物饲料来源。因此,提升构树叶中硒含量,有助于提高被饲养动物的品质和市场价值,助力富硒饲料产业发展。本文系统的研究了构树聚硒的生理和分子机制,筛选出构树硒响应相关的代谢通路和hub基因,并针对其中重要的hub基因BpHMT2进行功能验证,进一步对 BpHMT2 的硒响应生理及表达模式进行了分析,结果显示 BpHMT2 能够显著提高拟南芥的耐硒能力,同时显著提高SeMet的含量,证明其具有催化SeMet合成的分子功能。这为后续开展构树聚硒和耐硒分子机制研究提供了重要候选基因资源,也为推进构树富硒产业发展奠定了良好的理论基础。