长春花,[Catharanthus roseus(L.)G.Don],是一种非常重要的药用类植物,全草可入药,有一定毒性。目前在长春花中已提取出多达130余种生物碱,其中长春碱(Vinblastine)是一种存在于长春花的次生代谢产物,属于萜类吲哚生物碱(terpenoid indole alkaloids,TIAs),对恶性淋巴瘤、肺癌等疾病具有良好的治疗效果。文朵灵与长春质碱是合成长春质碱的重要前体物质。在野生的长春花中合成文朵灵过少,使得长春碱在长春花中积累量过少影响了药品商业化的进程。由于生物碱数量繁多结构复杂,若采用化学方法制备,成本过于高昂。因此如何有效通过生物手段提高长春碱的合成量显得极为重要。中间代谢产物的含量影响长春碱的积累和合成,转运蛋白又起到至关重要的调控作用。ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白又称苷磷酸结合盒转运蛋白,是一种庞大且古老并广泛存在于生物界的超家族跨膜蛋白。在植物的次生代谢产物的转运与积累过程中,隶属于ABC家族的转运蛋白的作用举足轻重。我们选取了ABC家族中MDR亚家族的三个基因,进行研究,筛选出在长春碱合成途径中影响中间代谢产物合成的基因。本文以病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS),作为主要的研究技术,将长春碱中间代谢产物合成途径中的已知关键酶基因作为参照,以实时定量PCR(qRT-PCR)法,分析关键酶基因表达量以及目的基因表达量的变化。以及高效液相色谱(HPLC),来分析长春质碱和文朵灵两种前体物质的相对含量,从而综合以上实验数据有效的筛选出对长春碱合成中间代谢产物具有影响的转运基因。沉默CrMDR1、CrMDR2后,文朵灵以及长春质碱均有大幅度的上升,CrMDR1对应的文朵灵呈两倍增长,长春质碱提高7倍左右;CrMDR2对应的变化最高,文朵灵呈2.5倍增长,而长春质碱增长高达15倍;相对的CrMDR3几乎没有太多变化。CrMDR1以及CrMDR3的转运蛋白可能参与了信号分子的转运,所以沉默目的基因后,关键酶基因出现过表达。综上所述,确定CrMDR1参与了合成长春碱的中间代谢产物的相关反应,且为间接调控;CrMDR2可能直接以中间代谢产物作为底物,且作用位点可能在多处;CrMDR3的结果不理想,推测与中间代谢产物无直接的调控关系。