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中药资源学科团队在《Plant Physiology and Biochemistry》杂志上发文揭示低温胁迫促进川续断皂苷Ⅵ合成的分子机制

发布者:肖承鸿 发布时间:2025-03-14 浏览次数:

川续断皂苷Ⅵ是续断药材发挥疗效的物质基础和质量评价的指标性成分,具有预防骨质疏松、神经保护、心肌保护、抗细胞凋亡等药理作用。研究发现,低温胁迫能够增加川续断皂苷Ⅵ含量,但具体制并不清楚。

近日,贵州道地药材种质创新与资源高效利用重点实验室的中药资源学科团队在Plant Physiology and Biochemistry杂志在线发表了题为“Molecular insights into DaERF108-mediated regulation on asperosaponin VI biosynthesis under cold tolerance in Dipsacus asper”的研究论文,筛选出与三萜生物合成相关的ERF亚家族成员DaERF108转录因子,该转录因子能在低温胁迫下激活茉莉酸信号促进川续断皂苷Ⅵ生物合成相关基因表达。该研究为川续断皂苷Ⅵ生物合成途径解析和续断药材品质提升提供了参考。

DaERF108调控川续断皂苷Ⅵ合成模式图

研究者对高低海拔的川续断进行转录组分析,筛选出64个AP2/ERF转录因子,其中DaERF108与低温基因枳PtrERF108同源性最高,推测该基因在响应低温诱导和调控次生代谢物合成方面具有重要功能。采用过表达的方式将DaERF108基因稳定遗传转化至拟南芥,通过代谢组分析和基因表达量分析表明DaERF108可以促进川续断皂苷VI合成。进一步采用利用荧光素酶互补(LUC)实验和酵母单杂交(Y1H)实验,发现DaERF108通过结合Pro-HMGS中G-box结合元件,激活DaHMGS基因表达,促进川续断皂苷Ⅵ生物合成。

川续断AP2/ERF家族系统发育树

DaERF108Pro-HMGS互作分析

《Plant Physiology and Biochemistry》,简称PPB,Elsevier旗下植物生物学领域国际知名期刊,是欧洲植物生物学联合会(Federation of European Societies of Plant Biology, FESPB)的会刊之一。目前影响因子6.1,属于JCR一区、中国科学院二区TOP期刊。中药民族药资源研究院硕士研究生杨欢欢徐娇副教授为本论文的共同第一作者,肖承鸿正高级实验师、周涛教授为该文的共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.109632

文章引用:Yang H, Xu J, Xu C, et al. Molecular insights into DaERF108-mediated regulation on asperosaponin VI biosynthesis under cold tolerance inDipsacus asper[J]. Plant Physiology and Biochemistry,2025,221:109632.

图/文 杨欢欢 肖承鸿

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二审:欧小宏

三审:周 涛

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