广藿香酮生物合成关键基因PcAAE2的启动子克隆及与其结合的转录因子筛选研究

摘要

广藿香酮是广藿香(Pogostemon cablin)的重要活性成分，广藿香酰基激活酶2(Pogostemon cablin acyl-activating enzyme 2, PcAAE2)作为参与广藿香酮生物合成途径上的关键酶，对广藿香酮的合成具有重要意义。本研究设计特异引物对PcAAE2基因启动子区域进行克隆，获得1 912 bp启动子DNA序列，命名为PcAAE2Pro,并进行顺式作用元件分析。将截短的启动子片段PcAAE2P1(位于PcAAE2Pro的-1 138～-261 bp)连接到诱饵质粒载体中，转化得到诱饵酵母菌株，再对其进行自激活检测，结果表明100 ng/mL的金担子素A(aureobasidin A, AbA)可以抑制诱饵菌株的自激活。利用广藿香cDNA酵母文库，筛选与PcAAE2P1结合的转录因子，并通过酵母回转验证确定PcNAC048、 PcCOL4和PcbZIP13共3个转录因子与PcAAE2P1具有结合互作关系。进一步通过双荧光素酶分析实验揭示了转录因子PcNAC048、 PcCOL4抑制PcAAE2的转录表达，而PcbZIP13促进PcAAE2的转录作用。本研究为深入挖掘PcAAE2基因的转录调控网络及广藿香酮的生物合成途径奠定了基础。

关键词

广藿香 / 广藿香酮 / PcAAE2基因 / 启动子 / 转录因子

基金资助

广东省自然科学基金项目(2023A1515030194); 广东省现代农业产业技术体系创新团队(南药)项目(2024CXTD24); 广东省乡村振兴战略专项省级项目(2023-NBH-00-022,2024-NPY-00-041)共同资助