中国林科院“十三五”国家自然科学基金项目优秀成果汇编报道38

——红豆杉TcAP2基因调控紫杉醇等萜类物质生物合成分子机理及抗逆功能研究
红豆杉TcAP2基因调控紫杉醇等萜类物质生物合成分子机理及抗逆功能研究
Molecular mechanism ofTcAP2regulating taxol or other terpenoid biosynthesis and increasing stress-resistant function
紫杉醇是一种从红豆杉中提取的具有良好抗癌疗效的二萜类化合物，随着癌症患者逐年增加导致紫杉醇需求量日益激增，然而红豆杉却生长缓慢且紫杉醇含量极低，紫杉醇供需矛盾严重。因此，利用转录因子基因结合基因工程的方法，调控紫杉醇的生物合成具有巨大的应用前景和潜在价值。
中国林科院林业研究所林木次生代谢工程研究团队杨艳芳副研究员在国家自然科学基金(批准号：31570675)资助下，利用多组学技术、生理学和分子生物学等技术开展了红豆杉AP2转录因子调控紫杉醇生物合成的分子机理研究。该项目组对红豆杉中AP2转录因子基因家族进行了系统生信分析，克隆获得了两个受到MeJA诱导的AP2基因，两者均与紫杉醇生物合成途径中的关键酶基因存在互作，且发现TcAP2抑制了转基因红豆杉细胞系及拟南芥中TS、P450等基因的表达，对萜类骨架生物合成起到负调控作用，并增强了拟南芥转基因植株的抗逆能力。此外，项目组挖掘出DXS和DBTNBT等多个萜类合成上游途径及紫杉醇生物合成途径中的关键基因，建立了qPCR等实验最佳技术体系，诱导出2个红豆杉愈伤组织细胞系。
该研究为进一步揭示红豆杉紫杉醇生物合成分子机理以及调控机制提供了理论基础。已在Industrial Crops and Products、《农业生物技术学报》等期刊发表文章多篇，申请发明专利3项。
中国林科院科技处 2021-03-22

关键词 自然科学基金  科技成果  科技创新  遗传育种  红豆杉  紫杉醇  基因调控  分子机理  图片