【陇上农学杰出人物系列报道之十九】学科建设和植物生物技术应用的建设者——记甘肃农业大学教授、博士生导师张金文

2020-09-08 15:42

中，张金文以马铃薯代谢调控为研究目标，先后主持参加了“用基因工程技术培育马铃薯抗低温糖化品系”(30270843)、“用反义基因技术培育淀粉糊化温度低的马铃薯品系研究”(30471101)、“马铃薯糖苷生物碱合成的分子调控研究”(31260343)等国家自然科学基金项目，以及参与的“马铃薯糖苷生物碱合成与调控的分子基础研究”(2010CB134404)项目，对于马铃薯低温糖化的机理、长链/支链淀粉构成以及糖苷生物碱的合成积累进行了分子调控研究，取得了系统的理论发现和技术创新。
针对抗低温糖化品种，张金文团队以国家自然科学基金项目为支撑，系统地分析了马铃薯块茎低温糖化过程，从代谢调控着手，提出抑制酸性转化酶(AcInv)基因的表达，提高块茎抗低温糖化的策略。研究从低温诱导的马铃薯块茎中克隆了AcInv基因和拟南芥低温诱导RD29A启动子，利用反义基因技术抑制AcInv酶的活性，通过转化技术获得了甘农薯2号、陇薯3号、陇薯6号、台红和夏波蒂品种的转基因品系。
马铃薯龙葵碱是一类有毒的糖苷生物碱(GAs)，高浓度摄入会麻痹呼吸系统和运动系统中枢神经，并有溶血和腐蚀粘膜的作用，严重者可能致畸甚至致死。块茎中龙葵碱积累不但影响鲜食的口感，而且潜在着安全问题。
为降低马铃薯块茎中总糖苷生物碱的含量，张金文研究团队系统地研究了GAs合成的空间分布及代谢通路，对合成相关的转录组及其smallRNA进行测序分析，克隆了合成代谢途径的3个末端酶基因，分离克隆了3个末端酶基因的启动子，采用RNA干扰技术(RNAi)在转录水平对糖苷生物碱合成代谢途径末端酶基因家族成员进行共调控，获得了RNAi融合基因的转化植株。对照后，块茎糖苷生物碱含量比降低一半，这为调控马铃薯糖苷生物碱提供了理论依据和技术支撑。
科技扶贫，引种解决抽薹问题

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张金文教授指导生物育种组培苗民乐县是“中国板蓝根之乡”，是全国板蓝根生产的主产区之一。
但民乐板蓝根种植中总会出现当年抽薹开花，根系木质化问题，这深深地困扰着药材种植户。
张金文了解到这个情况后，带着国家农发办农业综合技术开发的项目，引进了新品种四倍体板蓝根进行示范栽培，建立了示范区1

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