唇形科鼠尾草属的丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)是传统的用于心脑血管疾病治疗的大宗中药材,丹酚酸B是丹参的主要成分之一,具有极高的药用价值,丹酚酸B合成的前体物质迷迭香酸合成途径已被研究清楚。迷迭香酸合成途径上的关键酶基因主要有RAS、PAL和CYP98A14。课题组前期研究发现,利用水杨酸(SA)作为外源诱导子,可以显著提高丹酚酸B的生物合成量,但其具体的分子机制仍不清楚。TGA转录因子是SA信号途径中的关键转录因子,可与SA的受体蛋白NPR结合,参与植物的抗逆反应。研究发现TGAs属于植物b ZIP家族,可以结合as-1类顺式作用元件。本研究以SA信号途径为切入点,利用生物信息学分析手段、实时荧光定量PCR技术(q PCR)、双荧光素酶报告基因系统(Dual-LUC)、凝胶迁移实验(EMSA)等方法分析可能受TGA2转录因子调控的丹酚酸B合成相关的关键酶基因并进行验证。获得了以下研究结果:1.克隆并鉴定了丹参中TGA转录因子家族的一条基因,经过NCBI Blast及进化树分析,确定其为拟南芥TGA2的直系同源基因,故将其命名为SmTGA2,q PCR定量分析结果表明,其表达受到水杨酸的调控。2.克隆获得了SmCYP98A14的启动子序列,启动子分析发现丹酚酸B合成的关键酶基因SmRAS、SmCYP98A14、SmPAL1的启动子序列均含有as-1顺式作用元件,该顺式作用元件为TGA基因家族的识别位点。定量结果验证了SmRAS、SmCYP98A14、SmPAL1关键酶基因响应水杨酸诱导。3.利用双荧光素酶报告基因系统进行互作分析,结果显示TGA2能够与SmRAS、SmCYP98A14、SmPAL1的启动子结合并抑制这三者的表达。4.利用凝胶迁移实验进行互作分析,结果显示丹参TGA2蛋白能够与SmRAS、SmCYP98A14、SmPAL1启动子上的as-1顺式作用元件特异性结合。综上,本研究克隆了一条TGA转录因子TGA2并筛选出了受其调控的三个与丹酚酸B合成相关的关键酶基因,为SA介导的次生代谢物合成途径分子机制的研究提供了一定的理论基础和实验依据。