紫杉醇作为一种来源于裸子植物红豆杉的二萜类化合物,因其独特的作用机制及广谱的抗癌效果成为市场上需求量极大的抗肿瘤药物。但紫杉醇在红豆杉中含量极低,生物合成步骤多、过程复杂,且代谢调控机制仍不清晰,目前尚无有效促进红豆杉体内紫杉醇大量合成的措施。因此,阐明紫杉醇合成调控机制,对其生产具有重要的理论指导价值。课题组前期筛选到一个与紫杉醇合成正相关的调控因子miR5298b,本研究对该调控因子的功能及其调控紫杉醇合成的分子机制进行了系统研究,取得的主要研究结果如下:（1）miR5298b能够促进紫杉醇积累,且TcNPR3和TcWRKY33分别是其调控网络的直接靶标和重要节点蛋白。将miR5298b分别在红豆杉中超表达和干扰,发现紫杉醇含量分别为对照组的120%和86%,表明miR5298b是紫杉醇合成的正调控因子。进一步研究发现,miR5298b可促进DBAT、TASY、T5H、T10H、T13H和TAT等紫杉醇合成酶基因的表达,进而提高紫杉醇含量。通过分析miR5298b调控网络发现,TcNPR3和TcWRKY33是其调控网络的重要节点,且miR5298b能分别下调和上调TcNPR3和TcWRKY33的表达。降解组和共表达实验进一步证实,miR5298b可剪切TcNPR3中互补序列第10-11位碱基,从而减少TcNPR3积累;而TcWRKY33的降解片段未在miR5298b超表达的降解组中检测到。以上结果说明,TcNPR3和TcWRKY33分别为miR5298b主导的紫杉醇调控网络中的直接靶标和下游重要节点蛋白。（2）直接靶标TcNPR3可与TcTGA6形成蛋白复合体,转导SA信号并参与紫杉醇合成调控。在红豆杉中超表达及干扰TcNPR3后发现,其能够下调DBAT、TASY、T5H和DBTNBT等酶基因的表达,从而抑制紫杉醇合成。TcNPR3含有NPR1＿like＿C结构域和EAR-motif,且与At NPR3/4聚类接近,表明TcNPR3在红豆杉中也极有可能传递SA信号并抑制下游基因表达。酵母双杂交及Bi Fc结果表明,TcTGA6与TcNPR3的互作不依赖SA,该结果与已报道的NPR-TGA复合体具有相似的互作机制。对TcTGA6的功能研究发现,其能通过与TASY等基因启动子的TGACG-motif元件结合,进而抑制这些基因表达,表明TcTGA6是紫杉醇合成的负调控子。进一步研究发现,TcNPR3与TcTGA6互作增强了TcTGA6的抑制功能,而miR5298b超表达能有效减弱该复合体对下游报告基因Luc表达的抑制作用。SA处理后,DBAT、TASY、T5H、T10H、TBT、DBTNBT和TAT等基因均上调,与miR5298b超表达对酶基因的作用结果相似。以上结果说明miR5298b能够通过剪切TcNPR3,减弱TcNPR3-TcTGA6蛋白复合体的强抑制功能,从而介导SA信号转导通路上调紫杉醇合成酶基因的表达。（3）下游重要节点蛋白TcWRKY33不仅受miR5298b激活,且响应SA信号,并促进紫杉醇的积累。降解组及序列分析结果均表明,TcWRKY33不能被miR5298b直接靶向,但其表达水平受miR5298b正向调控,且显著正响应于SA信号,表明TcWRKY33极有可能通过miR5298b介导SA信号而受到调控。TcWRKY33的功能研究表明,其通过与启动子上的W-box结合,从而激活DBAT、TASY、T2H、T5H、T13H、DBTNBT和TAT等基因的表达,促进紫杉醇积累。因此,TcWRKY33是SA响应因子,可被miR5298b激活,并进一步促进紫杉醇的生物合成。综上,本文阐明了miR5298b介导SA信号通路调控紫杉醇合成的两条路径:miR5298b通过降解靶标基因TcNPR3的m RNA序列从而介导SA信号通路,TcNPR3表达量的降低进一步削弱TcNPR3-TcTGA6复合体对下游基因的强抑制作用,使紫杉醇合成酶基因表达量提高,促进紫杉醇积累;同时,miR5298b通过介导SA信号通路间接激活TcWRKY33的表达,进而上调相关紫杉醇合成酶基因的表达,从而促进紫杉醇的合成。该研究结果不仅丰富了紫杉醇的转录调控方式,也为后期建立紫杉醇高产转基因植株奠定了理论基础。