植物细胞培养生产紫杉醇等次生代谢产物产量低且不能可控诱导合成,转录因子可激活次生代谢产物合成的系列基因表达,有效提高目标产物含量。本课题以红豆杉细胞为对象,克隆其次生代谢产物紫杉醇合成关键酶基因(dbat,dxr)的启动子dbat-P(约2.3kb)和dxr-P(约1.2kb),通过缺失分析鉴定了启动子活性区域分别为(-1240~-440)和(-840~-400),利用酵母单杂技术分别以其活性区为诱饵筛选结合蛋白,得到dbat-P和dxr-P结合蛋白各2个(DB-BP3,DB-BP5)、(DXR-BP7,DXR-BP10),将其分别构建组成型表达载体转化红豆杉细胞,检测发现DB-BP5可显著提高紫杉醇含量,亚细胞定位和凝胶阻滞实验证明其为定位于细胞核且可调控DBAT表达的转录因子。构建酒精诱导DB-BP5表达载体,转化红豆杉细胞,经酒精诱导,发现其能显著激活ts和dbat基因表达,且紫杉醇含量提高3.2倍。本研究完成了课题计划任务,获得了可控诱导表达转录因子调控紫杉醇合成的基因工程细胞株,为植物细胞培养生产次生代谢物建立了一种"诱导型表达转录因子促进次生代谢产物稳定高效合成"的新模式。
英文主题词plant secondary metabolites; taxol; promoter; transcription factor; alcohol-inducible cell lines