三萜类物质是植物界的一大类次生代谢产物。三萜皂苷广泛分布在五加科、伞形科、葫芦科、豆科、远志科、山茶科、桔梗科等植物中的各种组织器官中,许多常用中药如三七、人参、绞股蓝、黄芪、甘草等都含有三萜皂苷,其在植物体内使植物具有抵御病原体和害虫侵袭的能力,临床上常具有抗肿瘤、抗炎、抗病毒、降低胆固醇及增强免疫等多种重要的药用价值。法呢基焦磷酸合酶(FPS)、鲨烯合酶(SS)是三萜皂苷生物合成途径中的关键酶,其活性的高低决定了三萜皂苷、植物甾醇等后续次生代谢物的含量。对三萜合成通路的FPS、SS进行正选择位点分析,可为识别重要的功能位点提供有意义的信息。本研究主要从生物信息学的角度,根据本课题组克隆获得的及GenBank中所收载的相关植物FPS及SS的序列信息,利用目前已开发的正选择位点分析、分子进化分析、蛋白质结构及功能位点分析等软件工具,对植物来源的FPS、SS进行了适应性进化分析。在克隆获得五加科三七、葫芦科绞股蓝鲨烯合酶cDNA的基础上,结合GenBank中所登载的植物鲨烯合酶cDNA序列信息,利用位点模型检测并分析了38种陆生植物鲨烯合酶的适应性进化。结果显示,进化上相对保守的SS受到正选择作用,检测到的21个正选择位点大部分集中于第2跨膜区及其两侧,其中189S、194S、196S、265I、389P、390T、408A、410R和414N等9个位点很可能与SS的活性有关。在分析了SS的适应性进化后,本研究继续探讨了51种陆生植物次生代谢途径关键酶FPS的适应性进化。结果显示,进化上相对保守的陆生植物FPS受到正选择作用,共检测到42个正选择位点,59K、60L、98S、179S、207S、216L、302D等7个位点可能与陆生植物FPS的活性有关,尤其是位点98S与FPS酶功能的关联性最大。这些位点对探讨植物FPS的关键功能位点和结构起到了重要的参考作用,通过定点突变实验可进一步验证这些位点的功能。在分别对SS与FPS的适应性进化研究的基础上,本研究进一步对两者的相关性进行了探讨。SS与FPS都受到正选择作用,都含有异戊烯基二磷酸合酶(Trans_IPPS)的保守催化位点；并且,SS的出现很可能是FPS在禾本科植物之后由于基因复制而产生的新基因。SS与FPS在进化上有密切的相关性。本研究从通路进化角度,利用分子进化方法研究了三萜合成通路关键酶基因SS及FPS的适应性进化,为调控三萜类化合物的生物合成提供了一个新的思路。