铁皮石斛是《中华人民共和国药典》收录的传统名贵中药材，具有益胃生津，滋阴清热等功效。水溶性多糖是其主要有效成份。
为了揭示铁皮石斛水溶性多糖积累调控的分子机制。华南植物园生物技术育种研究组俞振明博士在段俊研究员的指导下，对参与铁皮石斛水溶性多糖合成过程中的关键酶（UDP-葡萄糖4-差向异构酶，UGE，EC 5.1.3.2）基因进行了克隆和功能分析。研究发现，该基因定位于细胞质中，其转录水平与茎中水溶性多糖含量呈现显著正相关（R2 = 0.94，p < 0.01），并在其上游启动子区域发现了HSE、MBS、TC-rich repeats和CCAAT-box等多个响应逆境胁迫的顺式作用元件。构建了pCAMBIA1302-DoUGE超表达载体，通过转化拟南芥进行转基因功能验证的结果表明，转基因植株的水溶性多糖含量，以及水溶性多糖中的葡萄糖、半乳糖含量大幅度增加，在盐胁迫和干旱胁迫条件下，转基因植株的生长状况优于野生型。
研究结果表明，铁皮石斛中的UDP-葡萄糖4-差向异构酶基因调控了茎中水溶性多糖的生物合成，同时可能还参与植株生长过程中对逆境的响应。相关研究成果已发表在国际学术期刊 Plant Cell，Tissue and Organ Culture（DOI: 10.1007/s11240-017-1308-2）上。
铁皮石斛水溶性多糖含量与DoUGE表达量
在拟南芥中过表达DoUGE基因
