哺乳动物Bax基因在长春花细胞中的诱导表达及其对长春花生物碱合成的促进作用

Bax是哺乳动物细胞凋亡基因Bcl-2家族中的一员.以往的研究报道表明,Bax基因可以诱发拟南芥等模式植物的超敏反应(hypersensitivereactions,HR).为了考查Bax基因对药用植物细胞次生代谢产物合成的影响,我们构建了长春花雌二醇诱导型Bax基因工程细胞系.实验结果表明,转基因长春花细胞中Bax基因的表达水平对β-雌二醇浓度呈现明显的依赖性,说明雌二醇诱导型启动子可以有效控制转基因长春花细胞中Bax基因的表达.在30μmol/Lβ-雌二醇处理下,转基因长春花细胞中的长春花碱和总生物碱含量分别比野生型细胞高5.0和5.5倍,表明哺乳动物Bax基因对长春花细胞中生物碱的合成具有促进作用.Northernblotting和Westernblotting检测结果表明,Bax基因可以提高转基因长春花细胞中萜类吲哚碱生物合成途径关键酶基因Tdc和Str的转录水平,并且促进细胞中防御相关蛋白PR1的积累,说明Bax基因可以诱发长春花细胞的防御反应,激活细胞中萜类吲哚碱生物合成途径,从而提高长春花生物碱的合成代谢流量.研究结果表明,哺乳动物Bax基因可以从细胞水平上促进植物次生产物的合成,为植物细胞次生代谢产物合成的分子调控提供了一种新的策略.