紫杉醇是一种高效的抗癌剂, 但自然界中其药源植物相当匮乏。红豆杉悬浮细胞培养存在着紫杉醇产量低且不稳定的问题。利用外源茉莉酸类物质可促进其悬浮细胞紫杉醇的生物合成, 但其效果因细胞系的不同而存在很大的差别。如何有效地解决红豆杉悬浮细胞紫杉醇产量低且不稳定的问题就成为应用该技术工业化生产紫杉醇的关健。利用差式显示技术研究红豆杉细胞受茉莉酸类诱导前后基因表达的差别,从分子水平上探讨茉莉酸类物质促进紫杉醇生物合成机理, 这一研究具有十分重要的意义。本项目利用高效液相色谱(HPLC)等分析技术和mRNA 差别显示技术对红豆杉悬浮培养细胞在添加茉莉酸前后化学成分特别是紫杉烷类化合物的种类和含量以及有关基因表达水平的变化进行全面的分析,发现茉莉酸甲酯是通过促进红豆杉细胞多个紫杉醇生物合成基因的表达和调节参与次生代谢产物运转的ABC 转运蛋白的表达来起作用的,从而达到促进紫杉烷类(包括紫杉醇)生物合成的目的。本研究首次从基因水平上揭示了茉莉酸甲酯促进紫杉烷类生物合成的分子机制。为今后通过基因工程的手段来提高红豆杉悬浮培养细胞和植株中紫杉醇的产量,培育高产紫杉醇的红豆杉新品种提供了可靠的理论依据和全新的技术手段。
英文主题词Methyl Jasmonate;Taxol;Biosynthesis;mRNA diferential display