目的卷叶贝母(川贝母)是一种价格昂贵且具有较高药用价值的植物,干燥的鳞茎是其主要药用部位。生物碱类中的甾体类生物碱协同非生物碱类中的皂苷、萜类等化学成分使卷叶贝母具有清热润肺、化痰止咳等功效。近年研究发现卷叶贝母对肺癌、胃癌、卵巢癌、食管癌、肝癌及乳腺癌等癌症均具有较好的疗效。但目前野生卷叶贝母资源匮乏,生物碱含量较低,难以满足市场需求。研究表明转录因子对植物次生代谢物具有一定的调控作用,本论文从提高卷叶贝母生物碱含量着手,通过分子生物学手段获得优异的卷叶贝母基因资源,以期改善卷叶贝母资源匮乏的现状。方法首先,基于本实验室Illumina双端测序技术获得的野生卷叶贝母和再生卷叶贝母转录组数据,利用生物信息学手段和数据库分析,筛选并预测卷叶贝母MYB类型转录因子与调控卷叶贝母生物碱合成途径相关基因的关联性,通过q-PCR方法对预测的相关基因和能调控这些相关基因的转录因子,进行验证并确定潜在调控生物碱合成途径相关基因的转录因子。其次,为进一步验证该转录因子的特性,利用分子生物学和生物信息学手段克隆并分析该转录因子基因的特性。最后,利用农杆菌介导的方式将该基因转入模式植物烟草中,并利用PCR技术进行转基因植株的鉴定。结果本研究通过生物信息学手段,分析得到了一个潜在可以提高卷叶贝母生物碱含量的MYB类型转录因子Fc R2R3-MYB(Unigene0052072)。q-PCR实验结果表明,该转录因子在再生鳞茎中的表达量高于野生鳞茎,这与生物碱合成相关基因在再生鳞茎中的表达量高于野生鳞茎的趋势一致,因此认为其具有潜在调控生物碱合成的功能。利用分子生物学手段成功获得并克隆了该基因的全长,共计849bp,通过生物信息学软件分析,发现该基因共编码283个氨基酸,蛋白大小为31.50KDa。经NCBI同源性比对分析发现该转录因子蛋白与百合R2R3-MYB型蛋白具有较高的同源性,达92.98%。对Fc R2R3-MYB蛋白二、三级结构预测分析,结果显示Fc R2R3-MYB蛋白主要由不规则卷曲和α-螺旋构成,同源模型为PDB:6kks.1.A,与该氨基酸序列一致性达62.83%。通过农杆菌介导法将Fc R2R3-MYB基因转入烟草中,利用卡那霉素(Kan)抗性筛选法和PCR和RT-PCR法验证转基因成功与否,结果显示成功获得阳性烟草植株。结论本研究基于野生卷叶贝母和再生卷叶贝母转录组学数据,筛选并验证了一个潜在调控卷叶贝母生物碱含量的转录因子。利用分子生物学和生物信息学方法成功克隆了该转录因子,并成功获得阳性转基因植株,后期将对该基因在转基因烟草中的转录调控及代谢物检测进行进一步研究,从分子层面研究提高卷叶贝母生物碱含量奠定基础。