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雷公藤(Tripterygium wilfordii)作为重要的药用植物,具有抗癌、抗炎和免疫调节等作用,并具有较强的杀虫活性。雷公藤红素(celastrol)是雷公藤最具代表性的三萜物质,药理活性高且作用广泛,极具开发价值。环氧角鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclase, OSC)被认为是三萜类次生代谢途径中的关键限速酶,是三萜合成生物学研究的重要元件之一。根据前期对雷公藤根转录组数据的分析设计引物,克隆得到4个雷公藤OSC基因:TwOSC1 (GenBank No. MH412928)、TwOSC2 (GenBank No. MH412929)、TwOSC3(GenBank No. MH412930)和TwOSC4 (GenBank No. MH412931)。TwOSC1～3的ORF均为2 289 bp,编码762个氨基酸;TwOSC4的ORF为2 280 bp,编码759个氨基酸。生物信息学分析表明,4个TwOSC蛋白序列相似性较高,多重序列两两比对相似性在53%～77%之间。分子进化树分析表明,TwOSC1与多个物种的β-香树素合成酶聚为一个分支,TwOSC2、TwOSC4与环阿屯醇合成酶聚为一个分支,TwOSC3与羽扇豆醇合成酶聚为一个分支。以qRT-PCR方法检测上述基因在雷公藤不同组织部位的表达模式,结果显示,TwOSC1基因只在根中表达,TwOSC2、TwOSC3和TwOSC4在不同组织中均有表达。进而以茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)诱导处理雷公藤发状根,可不同程度地增加TwOSC1、TwOSC2、TwOSC4基因表达,同时抑制TwOSC3基因表达。以高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography,HPLC)检测雷公藤发状根中红素的含量变化,经MeJA诱导处理后红素含量有不同程度增加,且MeJA诱导后TwOSC1基因表达量的变化趋势与红素含量的变化趋势一致,推测TwOSC1可能与雷公藤红素的合成有关。本研究为雷公藤三萜活性物质的合成与积累提供了基础资料。