香蕉枯萎病严重影响香蕉产量，苯基非那烯酮（PhPN）是香蕉的内源植保素，对香蕉抗病性育种研究具有重要作用。鉴定出PhPN在植物体内的合成酶基因，可为香蕉抗病育种提供重要的基因资源。然而，PhPN下游合成途径，特别是PhPN甲基化修饰过程未知。鉴于香蕉中PhPN含量较低，不利于PhPN合成基因挖掘，中心与德国马普化学生态所前期合作研究，从香蕉野生近缘植物中筛选到我国特有PhPN高含量的芭蕉科植物地涌金莲（Musella lasiocarpa）（Hui Lyu, et al. J. Nat. Prod. 2023, 86, 1571; 唐靓等, 植物资源与环境学报, 2024, 33, 108.），并从该植物入手，对PhPN合成关键基因深入挖掘。首先组装了地涌金莲接近T2T水平的基因组，结合种子不同生长期代谢组和转录组分析，首次鉴定出3个PhPN合成途径中的O-甲基转移酶（Ml01G0494、Ml04G2958和Ml08G0855），并进行体外酶活验证。结果表明：Ml01G0494、Ml04G2958和Ml08G0855参与甲基化PhPN生物合成，其中Ml08G0855具有一定的底物杂泛性，可催化多种类型的PhPN。最后，体外抗香蕉枯萎病菌活性测定发现甲基化修饰能显著增强PhPN的抗菌活性。上述研究结果为香蕉抗病分子育种提供优质的基因资源。
研究成果近期以题为“Characterization of O-Methyltransferases in the Biosynthesis of Phenylphenalenone Phytoalexins Based on the Telomere-to-Telomere Gap-less Genome of Musella lasiocarpa”发表在Horticulture Research（中科院一区，IF=8.7）杂志。中心赵万里博士和研究生吴君芝为论文共同第一作者，陈雨研究员、李丕睿实验师和南京农业大学薛佳宇副教授为共同通讯作者。德国马普化学生态所吕慧博士和Christian Paetz研究员参与了部分工作。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的资助。