【摘 要】
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作为重要的中药,紫草根部从很早就开始被用作治疗疮、湿疹、水和火烫伤等外伤。这都可以归因于紫草根部可以合成萘醌类化合物—紫草宁及其衍生物（下面简称紫草宁）。研究表明,这类次生代谢产物还具有抗菌、消炎、抗肿瘤等活性。鉴于紫草宁重要的医用价值,提高紫草宁的合成产量至关重要。目前紫草宁的生物合成途径虽然已经基本被研究清楚,但是紫草宁合成过程中涉及的一些环化过程中还很不清楚。有研究表明,长春花中的环烯醚萜合
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作为重要的中药,紫草根部从很早就开始被用作治疗疮、湿疹、水和火烫伤等外伤。这都可以归因于紫草根部可以合成萘醌类化合物—紫草宁及其衍生物（下面简称紫草宁）。研究表明,这类次生代谢产物还具有抗菌、消炎、抗肿瘤等活性。鉴于紫草宁重要的医用价值,提高紫草宁的合成产量至关重要。目前紫草宁的生物合成途径虽然已经基本被研究清楚,但是紫草宁合成过程中涉及的一些环化过程中还很不清楚。有研究表明,长春花中的环烯醚萜合成酶（Iridoid synthase,CrIDS）主要参与荆芥内酯合成环烯醚萜的环化过程。为探讨该家族同源基因是否在紫草宁及其衍生物或紫草中的其他重要次生代谢产物合成调控中起作用,本研究基于硬紫草的转录组和基因组数据获得了CrIDS的同源基因LeIDS,分析了其表达模式,并构建了其RNA干扰载体,获得了转基因毛状根,为后续该基因的功能研究奠定了基础。具体结果如下:LeIDS基因开放阅读框为1170 bp,编码389个氨基酸;进化树分析表明,LeIDS 与 arabica 中的 3-oxo-Delta（4,5）-steroid 5-beta-reductase-like 同源性最高,聚在一个分支;与CrIDS同样具有极高的同源性。基因表达分析结果表明,LeIDS在紫草的根部（特别是根周皮）和生产紫草宁的M9培养基中高表达。为通过RNA干扰策略研究LeIDS的功能,本研究成功构建了该基因的干扰载体,并转化至发根农杆菌ATCC15834中,然后通过紫草叶片外植体诱导法得到转pBI 121-eGFP空质粒（EV）和干扰载体pBI 121-LeIDS-RNAi（Ii）两种转基因毛状根及不含外源载体的野生型毛状根（WT）。对三种毛状根进行荧光测定,WT毛状根没有任何荧光,EV和Ii转基因毛状根均有荧光,初步证明LeIDS基因已成功转移到毛状根细胞中,为后续研究LeIDS基因在紫草宁或紫草中其他重要次生代谢物的合成及其调控提供了实验材料。
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