迷迭香酸（Rosmarinic Acid，RA）是食品中重要的天然抗氧化剂，具有多种药理功能。随着食品及医药领域对RA的需求稳步增长，近年来富含RA的植物引起了人们的极大广泛关注。紫苏（Perilla frutescens (L.) Britt.）是唇形科紫苏属的一年生草本植物，是我国重要的药食同源植物。紫苏叶具有解表散寒，行气止呕，和胃安胎和解鱼蟹凉毒的功效，在医药、蔬菜、油料及畜牧领域有着广泛的应用。由于紫苏生物量较大且易于栽培，目前紫苏已作为RA植提生产的主要原料。

光是植物生存的重要环境因子，光强会显著影响药用植物生长及次生代谢产物的积累。近日，澳门新葡萄新京威尼斯987王宏斌/沈奇团队在国际学术期刊Plant Physiology在线发表了题为“GBF family member PfGBF3 and NAC family member PfNAC2 regulate rosmarinic acid biosynthesis under high light”的研究论文，揭示了高光诱导紫苏叶中RA合成的分子机制。

该研究通过不同光质光强处理，发现高光可以显著诱导紫苏叶片中RA含量增加。进而通过连续高光处理紫苏48 h 后RA含量提高到峰值，两个品种中分别从0.22 mg/g 及1.13 mg/g提高到5.52 mg/g and 5.14 mg/g。此外，高光也显著诱导了咖啡酸与总酚酸含量的显著提升。

通过转录组与代谢组联合分析，鉴定与RA含量相关性最显著的模块。进一步在这个模块中通过共表达分析与差异表达基因分析，鉴定到PfTAT1，PfTAT2，PfC4H等RA合成关键基因及PfNAC2及PfGBF3等转录因子。PfGBF3属于bZIP家族中的GBF3亚家族，具有感知光信号的功能。

利用双荧光素酶报告实验和酵母单杂实验发现PfNAC2和PfGBF3均能结合PfC4H启动子区域，激活PfC4H的转录。并且PfGBF3还能结合PfNAC2启动子序列，激活PfNAC2的转录。进一步利用瞬时转化侵染紫苏幼苗，发现PfC4H，PfNAC2和PfGBF3基因均能促进RA的积累。对PfNAC2基因进行本源稳定转化，在转基因植株中，PfC4H基平均上调了3.65倍，PfGBF3基因平均增加了9.67倍，研究表明PfNAC2可诱导PfC4H表达，并对PfGBF3有反馈调控作用。

综上，该研究阐明了高光诱导紫苏RA合成的分子机制。揭示了PfGBF3、PfNAC2和PfC4H是正向调节RA积累的中心节点，PfGBF3可以激活PfNAC2及PfC4H表达，且PfNAC2也可结合PfC4H启动子诱导其表达，最终提高紫苏叶中Rad积累的调控规律，丰富了药用植物光诱导调控研究的基础。

强光促进紫苏叶片迷迭香酸生物合成的调控网络模式

澳门新葡萄新京威尼斯987药用植物生理生态研究所博士后谢观雯为该论文的第一作者，沈奇研究员和王宏斌教授为该论文的共同通讯作者。靳红磊研究员，硕士研究生邹秀崽、梁梓珊、张可及博士研究生吴端参与了相关研究工作。相关工作得到国家自然科学基金及广东省人才支撑项目的资助。

沈奇研究员现为澳门新葡萄新京威尼斯987杏林青年人才，农业部杰出农业青年科学家。主要从事药用植物遗传育种与资源开发。十余年围绕紫苏资源评价、代谢解析、遗传育种及产品开发开展了系统研究工作，以第一作者或通讯作者发表研究论文60余篇。主持国家自然科学基金项目2项；以第一选育人选育紫苏新品种4项。

团队已开展的紫苏研究工作