水稻代谢与合成生物学
组长：薛哲勇 研究员
所属部门：北方水稻研究中心
课题组成员：李紫薇，韩诗宁，刘佳瑞，李畅（访问学者）
本课题组现有1名研究员、2名助理研究员、1名科研助理和1名国内访问学者。课题组从事植物代谢与合成生物学研究。近年主持和参加科研项目共2项，其中国家级项目1项；在《Journal of Advanced Research》、《The Plant Journal》、《New Phytologist》、《Current Opinion in Plant Biology》上发表SCI论文4篇。
研究方向：
1）水稻萜类生物合成途径的解析及其生物学功能研究；
2）活性化合物异源生物合成及营养强化水稻种质创新；
3）水稻重要代谢物的代谢组学方法创新和应用。
研究内容：
课题组围绕活性化合物的代谢途径解析、酶催化机制阐明、生物合成途径人工组装、及植物底盘构建为主线，开展以下几个方面科研工作：
1）水稻萜类生物合成途径的解析及其生物学功能研究
利用代谢组、转录组、蛋白组等多组学关联分析技术，开展水稻萜类生物合成途径的关键酶挖掘。基于基因编辑技术创制水稻突变体，研究突变体的生长发育、抗逆性等表型，阐明水稻萜类的生物学功能。
2）活性化合物异源生物合成及营养强化水稻种质创新
基于活性天然产物的已知生物合成途径，开发多基因组装技术。构建以水稻、烟草等为植物底盘的生物合成方法，创制具有特殊营养成分的水稻新种质。
3）水稻重要代谢物的代谢组学方法创新和应用
利用植物合成生物学提高和改进代谢组学分析技术，开展水稻资源的靶向代谢组学分析。结合生长发育、抗逆性等表型鉴定，通过mGWAS定位关键基因并研究其功能。为高产优质、抗逆水稻新品种的培育提供基因资源和种质材料。
代表性论文:
[1] Jiaojiao Lu#, Shan Yan#, Zheyong Xue*. (2025) Biosynthesis and functions of triterpenoids in cereals. Journal of Advanced Research 71: 155–171
[2] Wei Song, Tong Li, Shan Yan, Mingyue Zhang, Xiaojing Ma, Liping Kang*, Xin Hua*, Zheyong Xue*. (2025) Two rhamnosyltransferases for de novo biosynthesis of polyphyllins in Nicotiana benthamiana. The Plant Journal 122: e70237
[3] Xin Hua, Chengxi Kou, Fengge Wang, Jianfeng Zhang*, Jifeng Yuan*, Zheyong Xue*. (2025) Steroidal compounds in Paris polyphylla: structure, biological activities, and biosynthesis. Current Opinion in Plant Biology 84: 102695