暗紫贝母鲨烯合酶基因的克隆及其组织表达分析

王威威，李德鑫，李秋娥，廖 海，张富丽，周嘉裕*

(1.西南交通大学生命科学与工程学院，四川 成都 610031；2.四川省农业科学院分析测试中心，四川 成都 610066)

【研究意义】暗紫贝母(Fritillariaunibracteata)为百合科多年生草本植物，主产于川西高原地区，为四川名贵道地药材川贝母的基原植物之一。暗紫贝母以其干燥鳞茎入药，味苦，微寒，归肺、心经，具有清热润肺，止咳化痰，镇静平喘，抗炎降压等多种功效，习称为“松贝”[1-2]。暗紫贝母的主要活性成分包括异甾体类生物碱和甾体类生物碱，其中异甾体类生物碱所占比例约为75%[3]。【前人研究进展】高等植物中，异甾体生物碱与甾体类生物碱的生物合成与三萜的生物合成都是通过甲羟戊酸(MVA)途径进行的[4-5]。鲨烯合酶(Squalene synthase，SQS)是MVA途径的一个关键酶，其催化两分子的法尼基焦磷酸 (famesyl diphosphate,FPP)缩合生成鲨烯(squalene)，鲨烯(squalene)经过一系列氧化还原反应后，生成异甾类与甾体类生物碱。鲨烯合酶SQS的含量与活性决定了MVA途径后续产物的产量[6-9]。鉴于SQS在MVA途径的关键地位，对植物中鲨烯合酶的研究已成为植物MVA途径关键酶研究的热点。【本研究切入点】目前已经从甘草[8]、山楂[11]、刺五加[10]等多种植物中克隆出SQS的cDNA序列，但暗紫贝母中SQS的相关研究未见报道。实验室前期已获得了暗紫贝母转录组数据，从中发现有8条功能注释为SQS的Unigene。【拟解决的关键问题】本文从中选择ORF长度最长(1230 bp)的SQS Unigene，利用RT-PCR的方法，克隆得到暗紫贝母SQS的ORF序列，并对序列开展生物信息学分析，最后通过Real-time PCR的方法分析SQS在暗紫贝母不同组织中表达水平的差异，从而为深入研究SQS在暗紫贝母生物碱生物合成途径的调控机制提供科学依据，并为体外生物合成川贝母生物碱的研究奠定理论基础。……