马蓝BcASB基因的克隆、生物信息学及表达分析
2021-09-23马小毛宁书菊胡永乐蔡国倩魏道智
马小毛,宁书菊,叶 齐,胡永乐,3,蔡国倩,魏道智*
1.福建农林大学生命科学学院,福建 福州 350002
2.福建农林大学作物科学学院,福建 福州 350002
3.武夷学院生态与资源工程学院,福建 武夷山 354300
马蓝Baphicacanthus cusia(Nees) Bremek,爵床科马蓝属的双子叶多年生草本植物[1],是我国南方常见药用植物。其茎叶炮制而成的青黛,以福建产品质最佳,因此被称为建青黛,是福建道地药材之一[2]。马蓝化学成分研究报道,马蓝中含有生物碱、萜类、黄酮类、皂苷等多种植物次生代谢产物[3],其中吲哚类生物碱被认为是马蓝中主要的药效成分,分子药理实验表明,靛蓝、靛玉红在人体的神经系统、免疫系统等方面发挥着显著的药理作用。近年来,禽流感、甲型流感、新型病毒等流行病肆虐频发,推高了市场上以马蓝为基源的中药材的价格和需求,因此加强对药用植物马蓝的研究具有重要的理论和实践意义[4]。
目前,应用分子生物学技术研究相应的生物合成途径,克隆和分析关键酶基因是植物生物工程研究中提高特定代谢产物累积的重要手段之一[5]。本研究中,主要药效成分靛蓝、靛玉红的积累基于马蓝吲哚类生物碱合成途径,一般认为,吲哚生物合成途径包括2方面:一是莽草酸途径,二是色氨酸途径[6]。莽草酸和色氨酸在分支酸合成酶(chorismate synthase,CS)、邻氨基苯甲酸合成酶(anthranilate synthase,AS)、色氨酸合成酶(tryptophan synthase,TS)、细胞色素CYP450单氧氧化酶(cytphrome P450 monooxygenase,CYP450)、尿苷二磷酸葡萄糖转移酶(UDP-glycosyltransferase,UGT)等一系列关键酶的作用下,最终加氧聚合合成靛蓝、靛玉红等吲哚类生物碱或衍生为其他吲哚类物质,因此,邻氨基苯甲酸合成酶也被认为是调节色氨酸以及次生代谢产物积累的关键酶之一。……
