雷公藤4个环氧角鲨烯环化酶基因克隆与表达分析

• 作者: 冯俊涛 刘艳 张兴 张斌 祝传书 蒲时 霍彦波
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 雷公藤 环氧角鲨烯环化酶基因(OSC) 基因克隆 基因表达 雷公藤红素
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 237-247
• 页数: 11页
• 分类号: S188
• 字数: 6666字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2019.02.006

摘要

雷公藤(Tripterygium wilfordii)作为重要的药用植物,具有抗癌、抗炎和免疫调节等作用,并具有较强的杀虫活性.雷公藤红素(celastrol)是雷公藤最具代表性的三萜物质,药理活性高且作用广泛,极具开发价值.环氧角鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclase,OSC)被认为是三萜类次生代谢途径中的关键限速酶,是三萜合成生物学研究的重要元件之一.根据前期对雷公藤根转录组数据的分析设计引物,克隆得到4个雷公藤OSC基因:TwOSC1 (GenBank No.MH412928)、TwOSC2 (GenBank No.MH412929)、TwOSC3(GenBank No.MH412930)和TwOSC4 (GenBank No.MH412931).TwOSC1～3的ORF均为2 289 bp,编码762个氨基酸;TwOSC4的ORF为2 280 bp,编码759个氨基酸.生物信息学分析表明,4个TwOSC蛋白序列相似性较高,多重序列两两比对相似性在53％～77％之间.分子进化树分析表明,TwOSC1与多个物种的β-香树素合成酶聚为一个分支,TwOSC2、TwOSC4与环阿屯醇合成酶聚为一个分支,TwOSC3与羽扇豆醇合成酶聚为一个分支.以qRT-PCR方法检测上述基因在雷公藤不同组织部位的表达模式,结果显示,TwOSC1基因只在根中表达,TwOSC2、TwOSC3和TwOSC4在不同组织中均有表达.进而以茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)诱导处理雷公藤发状根,可不同程度地增加TwOSC1、TwOSC2、TwOSC4基因表达,同时抑制TwOSC3基因表达.以高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography,HPLC)检测雷公藤发状根中红素的含量变化,经MeJA诱导处理后红素含量有不同程度增加,且MeJA诱导后TwOSC1基因表达量的变化趋势与红素含量的变化趋势一致,推测TwOSC1可能与雷公藤红素的合成有关.本研究为雷公藤三萜活性物质的合成与积累提供了基础资料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张斌	西北农林科技大学植物保护学院	22	129	7.0	11.0
2	刘艳	西北农林科技大学植物保护学院	13	34	3.0	5.0
3	蒲时	西北农林科技大学植物保护学院	1	0	0.0	0.0
4	霍彦波	西北农林科技大学植物保护学院	1	0	0.0	0.0