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喜树碱（Camptothecin,CPT）是一类具有抗癌作用的单萜类吲哚生物碱,在医学临床上有十分重要的应用。目前喜树碱主要从我国特有的珙桐科落叶乔木喜树（Camptotheca acuminata）中分离提取,然而天然喜树碱在喜树中含量极低,即使在含量最高的嫩叶组织中也仅千分之几,此外,喜树已成为我国珍稀濒危保护植物,天然资源有限,致使喜树碱产量远远不能满足不断增长的市场需求,因此对于如何提高喜树碱的生物合成和积累显得十分重要。转录因子是调节多个基因共同表达的有效工具,一个与喜树碱合成相关的转录因子可协同控制喜树碱代谢途径中多个合成酶基因的表达,从而可有效地促进喜树碱的大量合成,因而在功能上表现的更为经济、全面和有效。本研究主要目的是筛选和鉴定两个喜树的转录因子,以期为转录因子的基因工程调控喜树碱合成提供必要的基因元件和理论依据,以满足不断增长的喜树碱市场需求。从喜树碱生物合成途径中已知酶基因表达特征和代谢产物积累分布特征出发,利用已构建的喜树幼嫩叶片及成熟叶片的高通量转录组数据库进行基因共表达相似性分析,快速获得候选的转录因子基因,对候选基因进行克隆并获得全长的编码序列。分别构建以组成型启动子（35S）与诱导型启动子（rd29A）驱动的过表达载体,并进行农杆菌转化及鉴定,应用注射渗透的方法侵染喜树叶片,收集处理的叶片,提取RNA,进行喜树碱生物合成途径上几个关键酶基因相对表达量的实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析以及喜树碱积累量的HPLC分析。本研究选择在基因表达特征与代谢产物积累特征均具有相似性的3个候选转录因子基因中的两个（CaTCP1和CaZHD6）进行克隆,测序结果分析显示,CaTCP1编码序列全长951 bp,编码316个氨基酸,相对分子量为35.7 k D,等电点为9.80。并对其进行瞬时过表达分析,结果表明p BI121GD-CaTCP1的组成型过表达的叶片中的喜树碱含量提高了20.57%,并且代谢途径上的几个关键酶基因Ca7DLS、CaG8O、CaCYC1的相对表达量分别上升了5.1、2.7和2.8倍。p BI121GD-rd29A-CaTCP1经低温诱导过表达24 h后关键酶基因CaG8O、CaCYC1和Ca7DLS相对表达量分别上升3.5、3.2和2.4倍。诱导48h后关键酶基因CaG8O、CaCYC1和Ca7DLS相对表达量分别升高17.4、37.1和10.2倍,而CaSTR基因的表达量也在48 h后开始上升分别为7.1倍。CaZHD6编码序列全长1 002 bp,编码333个氨基酸,相对分子量为35.7 k D,等电点为7.68。p BI121GD-CaZHD6组成型过表达的叶片中的喜树碱含量提高了43.98%,并且代谢途径上的几个关键酶基因Ca7DLS、CaCYC1、CaSTR的相对表达量分别上升了3.4、2.8和2.4倍。p BI121GD-rd29A-CaZHD6经低温诱导过表达24 h后只有关键酶基因CaTDC1的相对表达量上升至3.5倍。诱导48 h后关键酶基因Ca7DLGT、CaG8O、Ca7DLS、CaCYC1相对表达量分别升高4.8、37.3、7.0和13.8倍,而CaTDC1、CaSTR表达量上升呈现显著差异,分别达到4.3倍和12.0倍。取生长7周与生长14周喜树的根部,木质部、叶片、树皮部利用qRT-PCR对喜树CaTCP1和CaZHD6基因在不同的组织的不同发育时期的表达模式进行了研究。结果表明生长14周喜树植株各部位CaTCP1的相对表达量是生长7周喜树的2-10倍。其中树皮部位呈现3.1倍,木质部呈现4.7倍,根部呈现10.1倍,叶片部位呈现2.4倍。生长14周喜树植株各部位CaZHD6的相对表达量是生长7周喜树的1-94倍。其中树皮部位呈现1.7倍,木质部呈现66.3倍,根部呈现94.6倍,叶片部位呈现11.8倍。综合表明CaTCP1基因可同时正调控CaG8O、CaCYC1和Ca7DLS的表达,进而促进喜树碱生物合成和积累,CaZHD6基因可同时正调控CaSTR、CaCYC1和Ca7DLS的表达,进而促进喜树碱生物合成和积累,而对关键酶基因CaTDC1的调控需要诱导时间的积累。喜树生长期越久基因CaTCP1和CaZHD6在各器官中的表达量也越高。这为喜树的转录因子的基因工程提供了可能,也为促进喜树中喜树碱的生物合成和提高喜树碱含量奠定基础。