铁皮石斛是《中华人民共和国药典》收录的传统名贵中药材，具有益胃生津，滋阴清热等功效，水溶性多糖是其主要有效成份。

为揭示铁皮石斛水溶性多糖积累调控的分子机制。中国科学院华南植物园生物技术育种研究组对参与铁皮石斛水溶性多糖合成过程中的关键酶（UDP-葡萄糖4-差向异构酶，UGE，EC 5.1.3.2）基因进行了克隆和功能分析。研究发现，该基因定位于细胞质中，其转录水平与茎中水溶性多糖含量呈现显著正相关（R2 = 0.94，p < 0.01），并在其上游启动子区域发现了HSE、MBS、TC-rich repeats和CCAAT-box等多个响应逆境胁迫的顺式作用元件。研究构建了pCAMBIA1302-DoUGE超表达载体，通过转化拟南芥进行转基因功能验证的结果表明，转基因植株的水溶性多糖含量，以及水溶性多糖中的葡萄糖、半乳糖含量大幅度增加，在盐胁迫和干旱胁迫条件下，转基因植株的生长状况优于野生型。

研究结果表明，铁皮石斛中的UDP-葡萄糖4-差向异构酶基因调控了茎中水溶性多糖的生物合成，同时可能还参与植株生长过程中对逆境的响应。相关研究成果发表在Plant Cell、Tissue and Organ Culture上。

文章来源：华南植物园