珠子参中法尼基焦磷酸合酶(FPS)对皂苷生物合成的影响研究
Effect of Farnesyl-pyrophosphate Synthase(FPS) on the Biosynthesis of Saponins in Panax japonicus

珠子参作为名贵中草药已有上千年应用历史，珠子参皂苷是珠子参的主要活性成分，由达玛烷型和齐墩果烷型三萜皂苷组成。目前，对珠子参皂苷的生物合成了解甚少，有必要开展与皂苷合成相关的基础研究工作。已有报道表明，法尼基焦磷酸合酶（FPS）可能是植物中皂苷合成的关键酶。本研究克隆了珠子参FPS基因（PjFPS）的cDNA序列，并对其进行了生物信息学分析。基于PjFPS序列构建了珠子参过表达载体pCAMBIA2300s-PjFPS，将其转化到珠子参细胞中，成功获得阳性转基因细胞；测定了阳性细胞系中PjFPS基因的相对表达量、FPS酶活、皂苷以及植物甾醇含量的变化。结果表明，与野生型珠子参细胞相比，PjFPS转基因珠子参细胞系中，PjFPS基因的相对表达量、FPS酶活以及皂苷含量均有不同程度的提高。而且，由于皂苷合成代谢流的增加，也促进了相关重要关键酶基因的表达。在效果最好的阳性细胞中，PjFPS基因的相对表达量、FPS酶活、皂苷含量分别为对照的12、4和3倍；同时，转基因细胞系的植物甾醇含量也有所升高。本研究通过对皂苷合成途径关键酶基因的调控实现了对皂苷生物合成的调节，为获得高效、稳定的珠子参皂苷合成调控技术提供理论参考和依据。