近日，中国水稻研究所北方水稻育种与栽培创新团队合成11个甾醇途径中间体并混合生成定制标准品，同时成功用于水稻芽期甾醇组学研究。该标准品混合库的创制，不仅有助于解析生物样品中甾醇组成及其生物学功能，也为开发利用生物合成的甾醇组学技术提供新思路。相关研究成果发表在《植物杂志（The Plant Journal）》上。

植物甾醇是广泛分布于植物中的天然活性成分，参与植物生长、发育和繁殖等多种生理过程。同时，甾醇中间产物的异常积累也会显著影响植物的生长发育。因此，分析利用甾醇组学分析植物材料中的甾醇成分及其生物合成中间体至关重要。

为了提升甾醇组学分析能力，该研究依据已报道解析的植物甾醇生物合成途径中酶的功能和生成甾醇中间体的顺序，利用合成生物学的手段，通过将本氏烟草与已验证的植物甾醇合酶共侵染来合成目标植物甾醇中间体，并通过气相色谱-质谱联用技术来进行鉴定。最终，成功合成并鉴定到11种甾醇中间体化合物然后，将鉴定成功的甾醇中间体化合物进行混合，用气相色谱-质谱联用技术重新分析得到定制的包含11种甾醇中间体化合物的标准品混合物，并建立相应的标准谱库和特征离子库。

为验证所创制的甾醇中间体标准品混合物在植物甾醇 组学中的应用价值，对水稻中挖掘到的植物甾醇合成关键酶的两个基因的功能进行深入研究，利用基因编辑技术分别构建了对应的相应的突变体材料，最终发现其中一种突变体在谷甾醇和豆甾醇途径发挥更重要的作用，且两个基因在甾醇生物合成途径具有不等价的生化功能。

该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目支持。（通讯员 陈鎏琰）

原文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.70559