喜树碱及其衍生物因其很强的抗肿瘤活性和独特的抗癌机理,被称为21世纪三大抗癌药物之一,市场需求十分巨大。然而目前喜树碱来源有限,远不能满足市场的需要。短小蛇根草作为产喜树碱的多年生草本植物,其毛状根系统是获取喜树碱的一种候选途径,而水杨酸(SA)能显著提高毛状根中喜树碱产量,但其分子调控机理尚不清楚。本项目在优化短小蛇根草遗传转化体系的基础上,拟应用最新转录组学手段(RNA-seq)结合荧光定量RT-PCR 和HPLC等技术,比较分析水杨酸(SA)诱导前后喜树碱合成相关基因表达与喜树碱积累的相关性;结合原位杂交和亚细胞定位技术,深入分析基因表达模式,确定SA调控喜树碱生物合成的关键酶基因(或转录因子),同时用体外表达及转基因等方法确认关键基因在喜树碱生物合成中的作用;以期揭示SA调控喜树碱生物合成的分子机理,为今后提高短小蛇根草中喜树碱含量及缓解临床需求奠定基础和提供科学依据。
英文主题词Ophiorrhiza pumila;camptothecin;secodary metabolism;gene engineering;hairy root