酸浆苦味素Physagulin R合成相关基因的VIGS载体构建及侵染文献综述

 2022-08-05 15:31:09

苦蘵酸浆苦味素合成途径相关基因的沉默载体构建

摘要：苦蘵（Physalis angulata L.）是一年生茄科植物，具有多种药用活性成分。但其药用活性成分的生源代谢合成途径还存在着缺失环节。查阅文献可知，苦蘵主要活性成分Physagulin R的合成相关基因分布于3个基因家族中的13个基因内。可通过具有创新性的基因沉默技术（virus induced gene silencing，VIGS）平台来分析研究苦蘵的Physagulin R合成代谢途径，运用靶基因特异阻断技术手段影响药用成分的合成，且其与野生型的成分差异可以成为基因功能解析的判断依据，从而对醉茄内酯类化合物的生源合成代谢途径的缺失环节进一步进行阐明，完成其药效成分关键基因的解析。

关键词：苦蘵，药食两用植物，基因沉默，醉茄类脂 R

一、文献综述

苦蘵（Physalis angulata L.），别名黄姑娘、天泡子、灯笼果等，为茄科（Solanaceae）酸浆属（Physalis L.），是传统药食两用植物的代表[1]。在我国分布广泛、资源丰富，其化学成分复杂，具有很好的抗炎、抗菌、抗肿瘤、杀虫、免疫调节等生物活性。苦蘵的果、根或全草皆可入药，具有清热，利尿，解毒之功[2]。

由于苦蘵对人体健康已证实的有益作用，因此它被作为一种重要的经济作物在中国很多地区种植。苦蘵在传统药物中被用于治疗发热、糖尿病、咽炎、疖肿、咳嗽、乳腺炎等，并具有抗菌、消炎、抗癌等高商业价值。

尽管苦蘵具有潜在的药用价值，但由于缺乏有关这种植物的基因组信息，限制了对其生物活性成分和生物合成机理的研究。有文献显示为了促进对其主要化学成分生物合成途径的基本理解，研究采用代谢组学和转录组学的方法来揭示这些基因，结果显示与茉莉酸甲酯处理下生物活性化合物的生物合成有关。该研究中非靶向代谢组分析表明，大多数酸浆苷、黄酮类化合物和绿原酸均显著上调。之后通过靶向高效液相色谱/质谱分析证实了两种重要的代表性类固醇衍生物（酸浆素B和酸浆素G的含量变化），茉莉酸甲酯处理的植物和对照的总黄酮、新绿原酸和绿原酸之间的差异。部分类固醇生物合成、黄酮类生物合成和绿原酸生物合成相关基因转录水平上调，为茉莉酸甲酯诱导苦蘵生物活性成分的合成提供了可能。系统的相关分析发现了许多与生物活性化合物合成相关的新候选基因，这些结果可能有助于阐明茉莉酸甲酯诱导活性化合物积累的调控机制，为进一步的功能研究提供一些有价值的候选基因。

近年来，酸浆属植物因其先进的分析化学技术而越来越受到植物化学和药理研究的关注，其化学成分包括169个醇内酯类化合物、15个蔗糖酯类化合物、14个黄酮类化合物，5个普通二萜，3个神经酰胺和10个其他化合物（如绿原酸）。然而，这些生物化合物在酸浆属中的生物合成和代谢途径尚未确定。

在过去的二十年里，各种生物活性化合物从酸浆属植物中提取出来，并应用于制药工业。

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