丹参SmFPPS1基因表达研究：涉及萜类合成及调控

"丹参法呢基焦磷酸合酶基因(SmFPPS1)的表达模式 (2013年)" 本文主要研究了丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）中一种与萜类物质合成密切相关的基因——法呢基焦磷酸合酶基因（Farnesyl diphosphate synthase，SmFPPS1）。该基因的核苷酸序列（HQ687768）被成功克隆，并进行了深入的序列特征分析。SmFPPS1基因编码的蛋白质含有异戊烯基转移酶的结构域，这表明它可能在细胞质内发挥作用。 通过功能互补分析，研究人员发现SmFPPS1不具备栊牛儿基栊牛儿基焦磷酸合酶（geranylgeranyldiphosphate synthase，GGPPS）的活性。这意味着它不能催化栊牛儿基栊牛儿基焦磷酸的合成，这是某些生物分子如萜类化合物合成过程中的关键步骤。通常， GGPPS 在合成某些重要的生物活性分子，如辅酶Q10和某些植物激素时起作用。 实时荧光定量PCR（Quantitative Real-Time PCR，qRT-PCR）技术被用来研究SmFPPS1在丹参生长发育不同阶段的表达模式。结果表明，SmFPPS1在丹参的整个生长周期中都有一定的组成性表达，即无论在哪个阶段，这个基因都会持续表达。特别是在花期，SmFPPS1主要在花器官中高表达，暗示了它可能在丹参花的生长和发育过程中扮演着特定的角色。 此外，研究还揭示SmFPPS1的表达受到植物激素莱莉酸甲酯（methyljasmonate，MeJA）和病原菌诱导子信号的影响。这表明SmFPPS1的表达可能与植物的防御机制或响应环境刺激有关。MeJA是一种广谱的植物激素，常常参与植物的防御反应，而病原菌诱导子则可以触发植物的免疫反应。 这项研究揭示了丹参中SmFPPS1基因的功能特性及其表达调控机制，为理解丹参中萜类物质的生物合成提供了新的见解，并可能为提高丹参的药用成分产量提供潜在的遗传改良策略。未来的研究可以进一步探索SmFPPS1如何具体参与丹参的生理过程，以及它在其他植物中的潜在应用。