所（园）在香蕉植保素苯基非那烯酮生物合成研究方面取得重要研究进展
香蕉枯萎病嚴重影響香蕉產量，苯基非那烯酮（PhPN）是香蕉的內源植保素，對香蕉抗病性育種研究具有重要作用。鑒定出PhPN在植物體內的合成酶基因，可為香蕉抗病育種提供重要的基因資源。然而，PhPN下游合成途徑，特別是PhPN甲基化修飾過程未知。鑒于香蕉中PhPN含量較低，不利于PhPN合成基因挖掘，天然產物化學中心天然產物化學項目組與德國馬普化學生態所前期合作研究，從香蕉野生近緣植物中篩選到我國特有PhPN高含量的芭蕉科植物地涌金蓮（Musella lasiocarpa）（Hui Lyu, et al. J. Nat. Prod. 2023, 86, 1571; 唐靚等, 植物資源與環境學報, 2024, 33, 108.），并從該植物入手，對PhPN合成關鍵基因深入挖掘。首先組裝了地涌金蓮接近T2T水平的基因組，結合種子不同生長期代謝組和轉錄組分析，首次鑒定出3個PhPN合成途徑中的O-甲基轉移酶（Ml01G0494、Ml04G2958和Ml08G0855），并進行體外酶活驗證。結果表明：Ml01G0494、Ml04G2958和Ml08G0855參與甲基化PhPN生物合成，其中Ml08G0855具有一定的底物雜泛性，可催化多種類型的PhPN。最后，體外抗香蕉枯萎病菌活性測定發現甲基化修飾能顯著增強PhPN的抗菌活性。上述研究結果為香蕉抗病分子育種提供優質的基因資源。
研究成果近期以題為“Characterization of O-Methyltransferases in the Biosynthesis of Phenylphenalenone Phytoalexins Based on the Telomere-to-Telomere Gap-less Genome of Musella lasiocarpa”發表在Horticulture Research（中科院一區，IF=8.7）雜志。天然產物化學項目組趙萬里博士和研究生吳君芝為論文共同第一作者，陳雨研究員、李丕睿實驗師和南京農業大學薛佳宇副教授為共同通訊作者。德國馬普化學生態所呂慧博士和Christian Paetz研究員參與了部分工作。該研究得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等項目的資助。
