紫草具有抗肿瘤、抗菌、消炎等重要的药用价值,紫草的这些药用价值源于紫草的一类重要次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。关于紫草宁及其衍生物的合成代谢及调控机理已成为该研究领域的热点问题。目前,人们已经应用植物组织培养技术来商业化生产紫草宁及其衍生物,并建立了紫草细胞的两阶段培养体系。在本课题组前期研究工作中发现,紫草细胞从B5固体培养基转到M9液体培养基后,内源茉莉酸合成大幅增加。在植物应激反应和次生代谢调控中,茉莉酸酮酯起着至关重要的作用,而且在植物发育的各个阶段也具有重大的意义。植物miRNA主要调控DNA结合转录因子。有研究表明,拟南芥中受miR319调控的第二类TCP (TEOSINTE RANCHED/CYCLOIDEA/PCF)转录因子调控下游基因的表达,miR319调控的TCPs对于叶片的生长起重要作用。通过全基因组的组合以及生化和遗传研究,确定TCP可调控激素茉莉酸的合成。研究分析还表明,增加植物叶片提取物miR319的活性,可改变了合成茉莉酸基因的表达。从而导致茉莉酸水平改变。而植物变得衰老的现象在茉莉酸的诱导下而又恢复正常。在aw突变体中,miR319过表达导致多个TCP基因受到抑制。为了详细研究TCP转录因子在紫草宁合成过程中的调控作用,我们通过TCP基因家族的保守序列设计引物,扩增出LeTCP4的部分片段,并使用RACE方法从紫草中得到了全长LeTCP4基因。生物信息学分析表明,LeTCP4基因属于第二类TCP基因家族中的CIN亚家族。将LeTCP4基因在jaw突变体中进行了异源过表达的功能互补实验,结果表明LeTCP4基因可以基本从突变体叶片卷缩的表型回复到野生型的平展表型,植株的角果也基本回复到野生型表面比较平滑的表型。LeTCP2基因在拟南(?)jaw突变体中的过表达提高了植株中茉莉酸合成及信号转导相关的基因表达,另外也调控了生长素、脱落酸和赤霉素等激素的合成。实验结果验证了LeTCP2基因可以促进茉莉酸的合成,推测其可能在紫草宁的合成调控过程中起到关键的作用。