Inhemska sojabönor fungerar som en viktig källa till hälsosam ätbar växtolja och högkvalitativt växtprotein i vår matkultur. Förutom de välkända komponenterna av olja (cirka 20 %), protein (cirka 40 %) och kolhydrater (cirka 30 %), innehåller sojabönsfrön också en rad specialiserade metaboliter som främjar människors hälsa. Till exempel är sojasaponiner, som utgör 0,5–6,5 % av fröet, och isoflavonoider, som utgör 0,01–0,5 %, avgörande för att främja människors hälsa.
I synnerhet sojasaponiner, som tillhör triterpenerna av oleanantyp, påverkar direkt hälsan och smakkvaliteten hos sojabönor beroende på deras innehåll och förhållande. För närvarande, även om generna som är involverade i sojasaponinsyntesen har studerats väl, är generna som är involverade i ackumuleringen och transporten av soyasaponiner i stort sett okända.
En forskargrupp ledd av Dr. Wang Guodong från Institute of Genetics and Developmental Biology vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) använde gensamuttrycksanalys för att identifiera GmMATE100 som en kandidatgen för sojasaponintransport bland 117 medlemmar av Multidrug and Toxic Compound Extrusion (MATE) transportör familj i sojaböngenomet.
Studien, med titeln "GmMATE100 är involverad i importen av soyasaponiner A och B till vakuoler i sojabönsväxter (Glycine max L.)," publicerades i Journal of Agricultural and Food Chemistry den 22 april.
Subcellulära lokaliseringsexperiment visade att GmMATE100 är lokaliserat till det vakuolära membranet i både växt- och jästceller. In vitro jästtransportanalyser avslöjade att GmMATE100 har aktivitet för att transportera både typ A och typ B soyasaponiner, men inte kan transportera soyasaponinprekursorn, soyasapogenol.
Med hjälp av Cas9-teknik genererade de GmMATE100 knockout-mutanter, och LC-MS-analys avslöjade en signifikant minskning av nivåerna av typ A och typ B sojasaponiner i rötter och frön av mutantmaterialen jämfört med vildtypen.
Sammantaget etablerar dessa resultat GmMATE100 som den första identifierade soyasaponintransportören som ansvarar för transporten av typ A och typ B soyasaponiner från cytoplasman till vakuolen. Denna studie ger en ny väg för riktad modifiering av sojasaponininnehåll och sammansättning i sojabönfrön för att förbättra sojabönans hälsa och smakkvalitet.
Mer information: Liya Ma et al, GmMATE100 är involverad i importen av soyasaponiner A och B till vakuoler i sojabönsväxter (Glycine max L.), Journal of Agricultural and Food Chemistry (2024). DOI:10.1021/acs.jafc.4c01774
Journalinformation: Journal of Agricultural and Food Chemistry
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
