金铁锁三萜皂苷生物合成及分子机理研究

金铁锁是 "云南白药"的重要组成成份之一，主产于云南，为我国特有的国家二级保护植物，属于云南道地药材和濒危药用植物。本项目应用RACE、建立克隆载体、BLAST 分析等方法克隆获得金铁锁β- 香树素合酶cDNA；采用农杆菌介导法对金铁锁β- 香树素合酶cDNA以及原已克隆获得的金铁锁鲨烯合酶cDNA进行转化；用Southern、Northern杂交，测定其基因的拷贝量和转录活性和表达水平，并结合有效成分3-O-6ˊ-甲基-β-D葡萄糖醛酸丝石竹苷的含量测定，分析金铁锁三萜皂苷的生物合成的关键步骤，研究β- 香树素合酶基因及鲨烯合酶基因与有效成分含量的相关性，通过转基因方法提高基因在金铁锁中的表达量，达到提高有效成分含量的目的，获得稳定遗传性状的高表达外源β- 香树素合酶基因、鲨烯合酶基因的金铁锁发根系。研究结果为次生代谢工程技术在金铁锁的应用奠定基础，对可持续开发利用金铁锁资源有重要意义。

金铁锁是 "云南白药"的重要组成成份之一，主产于云南，为我国特有的国家二级保护植物，属于云南道地药材和濒危药用植物。本项目应用RACE、建立克隆载体、BLAST 分析等方法克隆获得金铁锁β- 香树素合酶cDNA；采用农杆菌介导法对金铁锁β- 香树素合酶cDNA以及原已克隆获得的金铁锁鲨烯合酶cDNA进行转化；在金铁锁毛状根培养物中，采用real-time qPCR 和HPLC方法得到MeJA， Ag+ 和NaCl均对鲨烯合酶、β- 香树素合酶表达及次生代谢产物积累有促进作用的结果。鲨烯合酶、β- 香树素合酶基因表达显著上调，HPLC指纹图谱表明存在2个特征峰和14个普通峰；基于统计分析，β- 香树素合酶基因表达与Pb特征峰间存在相关性；同时进行了金铁锁鲨烯合酶基因（P SS）和β-香树素合酶基因（Pβ-AS）的真核表达和基因的转化。由此，通过转基因方法提高基因在金铁锁中的表达量，达到提高有效成分含量的目的，获得稳定遗传性状的高表达外源β- 香树素合酶基因、鲨烯合酶基因的金铁锁发根系。研究结果为次生代谢工程技术在金铁锁的应用奠定基础，对可持续开发利用金铁锁资源有重要意义。