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近日，成都大学川藏特色药用植物资源开发利用工程研究中心赵琦团队在Plant Physiology and Biochemistry发表了题为“Comprehensive genome-wide analysis and functional characterization of the DIR gene family in Herpetospermum pedunculosum: insights from HpDIR16 and HpDIR17”的研究论文。该研究通过全基因组鉴定，对波棱瓜DIR基因家族进行了系统的分析，探讨了HpDIRs的进化机制。特别是首次在波棱瓜本体中基于VIGS沉默体系验证了HpDIR16和HpDIR17的功能，为理解其在木脂素生物合成和盐胁迫中的作用提供了重要依据。

波棱瓜（Herpetospermum pedunculosum）是我国濒危藏药材，其种子富含木脂素，为主要的入药部位。波棱瓜子常用于治疗由肝功能障碍引起的疾病，如黄疸、肝炎和胆囊炎等，具有极高的药用价值。但是由于波棱瓜生长环境恶劣，野生资源较少，所以提高波棱瓜活性物质含量显得极为重要。Dirigent（DIR）基因已被证实参与木脂素合成的重要阶段——介导木脂素生物合成中的立体选择性氧化偶联反应，从而使木脂素具有生物活性。除此之外，DIR基因家族还广泛参与植物对各种非生物胁迫的反应，包括干旱、温度波动、激素刺激和盐胁迫等，增强植物的抗逆作用。本文基于波棱瓜基因组，共鉴定了22个波棱瓜DIR基因。通过生物信息学分析筛选出两个候选功能基因——HpDIR16和HpDIR17。功能鉴定结果发现，HpDIR16和HpDIR17均能将底物特异性地催化成为(+)-松脂醇。此外，HpDIR16和HpDIR17功能的丧失会加重波棱瓜在盐胁迫下的氧化损伤程度。这些结果不仅揭示了其在波棱瓜木脂素合成中的作用，还进一步证明了这些HpDIRs对波棱瓜抗逆性的重要性。

成都中医药大学/成都大学联合培养硕士生陈代为论文第一作者，赵琦教授为通讯作者。本研究得到了西藏自治区科技计划项目（重点研发计划）（编号：XZ202201ZY0031G）的资助。特别感谢中国农业科学院郑州果树研究所古勤生研究员为本研究提供pV190基因沉默载体。

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来源：老刘说科学