杨光 , 张悦 , 于放上标^*

大连工业大学生物工程学院,大连, 116034
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20卷, 第 6 篇   
收稿日期: 2020年11月12日    接受日期: 2020年09月29日    发表日期: 2022年09月23日

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萜类吲哚生物碱是重要的植物次级代谢产物，是多种天然药物的药效基础，具有显著的消炎、抗病毒、抑制肿瘤等作用。而长春花(Catharanthus roseus)作为重要的药用植物可以通过次级代谢合成 150多种萜类吲哚生物碱，但是长春花萜类化合物的代谢途径尚未完全解析，究其原因则是受到代谢通路中关键酶的限制。法呢基焦磷酸合成酶(FPPS)是植物萜类物质合成途径中的关键酶之一，但仅发现在拟南芥等植物的萜类化合物合成过程中发挥重要的作用。因此，为了深入探究 FPPS对长春花次级代谢途径是否也发挥重要作用，本研究通过生物信息学、分子生物学等研究手段，基于拟南芥法呢基焦磷酸合成酶序列，对长春花转录组数据库进行序列比对分析，首次发现并成功克隆两个 FPPS同源基因，并将其命名为CrFPPS1 与CrFPPS2。进一步通过系统进化树分析表明，CrFPPS1和 CrFPPS2与拟南芥、缬草等植物 FPPS的氨基酸序列相似性均在 80%以上。RT-qPCR结果显示CrFPPS 在长春花不同组织表达特征不同，因此推测 CrFPPS1与 CrFPPS2的功能并不完全相同。初步表明 CrFPPS是长春花次级代谢通路上具有生物学功能的蛋白质，这为研究长春花FPPS的功能及长春花次级代谢产物的生物合成奠定了理论基础。
 

长春花；萜类吲哚生物碱；法呢基焦磷酸合成酶；生物信息学