暗紫貝母FPS基因克隆與表達(dá)特性分析

(內(nèi)江師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院/特色農(nóng)業(yè)資源研究與利用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 內(nèi)江 641112)

暗紫貝母(FritillariaunibracteataHisao et K.C.Hsia)為百合科多年生草本植物，是川貝母的基原植物，為四川重要的道地藥材之一，主產(chǎn)于川西高原地區(qū)，具有清熱潤(rùn)肺，止咳化痰，鎮(zhèn)靜平喘，抗炎降壓等多種功效[1-2]。已有研究表明，暗紫貝母的有效成分主要為其次生代謝產(chǎn)物生物堿類，此外還包括皂苷、核苷類等，其中異甾體生物堿成分所含比例最多[3]。

對(duì)于植物次生代謝途徑的研究，其關(guān)鍵酶基因的克隆與分析對(duì)于闡明代謝產(chǎn)物合成途徑和調(diào)控機(jī)制至關(guān)重要。貝母中異甾體生物堿合成途徑與三萜類化合物類似，主要由甲羥戊酸途徑合成[4]。法尼基焦磷酸合酶(Fanesyl Pyrophosphate Synthase，F(xiàn)PS)是該途徑中的重要限速酶之一[5]，其催化2個(gè)異戊烯基焦磷酸(IPP)和1個(gè)二甲丙烯基焦磷酸(DMAPP)分子發(fā)生縮合反應(yīng)生成法尼基焦磷酸(Farnesyl Pyrophosphate，F(xiàn)PP)[6-7]，F(xiàn)PP進(jìn)一步通過(guò)一系列的氧化還原反應(yīng)合成生物堿等次生代謝產(chǎn)物[8-9]。目前已從臘梅[10]、刺五加[9]、姜花[11]、洋甘菊[12]、虎眼萬(wàn)年青[13]、雷公藤[14]、浙貝母[15]、茅蒼術(shù)[16]等多種植物中克隆出編碼FPS的cDNA序列，但尚未見(jiàn)暗紫貝母異甾體生物堿合成途徑中FPS基因的相關(guān)研究報(bào)道。本研究克隆編碼暗紫貝母法尼基焦磷酸合酶的FrFPS基因，對(duì)其在不同器官中的表達(dá)特性進(jìn)行分析，并測(cè)定不同海拔高度鱗莖的生物堿含量，為研究該基因在暗紫貝母生物堿合成途徑中的作用機(jī)制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試暗紫貝母采自四川省阿壩州松潘縣，經(jīng)內(nèi)江師范學(xué)院陳文年教授鑒定為百合科植物暗紫貝母。……