青蒿MYB类转录因子AaBPF1的克隆及功能研究

摘要

青蒿素是一种从中国传统中草药青蒿(Artemisia annua L.)中分离的含有过氧基团的倍半萜内酯类化合物,青蒿素(artemisinin)及其衍生物是目前治疗效果最好的抗疟药物.但是青蒿中的青蒿素含量较低,仅为叶片干重的0.01％～1％.光作为重要的环境因子不仅影响植物的生长发育,还可调控植物体内次生代谢产物的合成.多项研究表明光能够调控青蒿中青蒿素的合成,但其调控机制尚不清楚.通过分析40μmol/m2·s红光处理的青蒿转录组数据库,筛选到青蒿MYB类转录因子AaBPF1,其基因全长为1932 bp,编码643个氨基酸,且其表达量受红光诱导.经分析,AaBPF1基因的表达模式与青蒿素合成酶基因类似.随后,利用双荧光素酶报告系统(Dual-Luciferase?Reporter Assay System)对青蒿素合成相关酶基因进行检测,并对转基因青蒿植株中目的基因表达量、青蒿素含量进行分析,结果表明,AaBPF1能够显著激活青蒿素合成酶基因中紫穗槐-4,11-二烯合成酶(amorpha-4,11-diene synthase,ADS)基因和紫穗槐-4,11-二烯氧化酶(amorpha-4,11-diene 12-hydroxylase,CYP71AV1)基因的表达.研究结果表明,转录因子AaBPF1可能通过激活青蒿素合成酶基因的表达来正调控青蒿素的合成.