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广西药用植物园雷明研究组在岩黄连苄基异喹啉生物碱合成调控机制研究中取得新进展

2025-07-21 10:50     来源:广西药用植物园     作者:雷明 刘寒
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岩黄连(Corydalis saxicola Bunting)是中国喀斯特地区特有国家二级濒危保护植物,具有重要生态和药用价值,同时也是壮、瑶、苗等民族治疗肝病的传统民族药。其核心药效成分苄基异喹啉生物碱(Benzylisoquinoline Alkaloids,BIAs)中,以脱氢卡维丁(Dehydrocavidine)活性最为显著。研究组前期发现,模拟喀斯特高钙环境可以显著促进岩黄连根中脱氢卡维丁的累积,暗示钙转运或信号通路可能是影响岩黄连药材品质的关键路径,但机理未知。

广西药用植物园雷明研究组基于自测的岩黄连全基因组数据,成功鉴定并克隆到9条钙膜联蛋白(Annexins,ANNs)编码基因。这9条岩黄连ANNs(CsANNs)均具有保守的ANNs结构域;进化树分析结果发现其可以划分为I、II、IV三个亚家族;共线性分析结果表明全基因组加倍和串联重复是CsANNs家族成员的主要扩张方式。进一步地,转录组分析联合荧光定量PCR实验结果表明CsANN1/9基因可能在调控钙吸收和脱氢卡维丁的生物合成中起关键作用。瞬时超表达实验证实CsANN1可显著提高岩黄连叶片中多种BIAs的含量。此过程可能直接通过与关键的BIAs生物合成途径关键酶相互作用,或者与BIA生物合成调控因子(如MYBs)相互作用来实现的。这项研究揭示了CsANNs基因家族的特征和功能,为解析钙调控BIAs积累的分子机制研究提供了理论依据。

相关研究以“Genome-Wide Characterization of the ANN Gene Family in Corydalis saxicola Bunting and the Role of CsANN1 in Dehydrocavidine Biosynthesis”为题于2025年6月27日在线发表于国际期刊Plants-Basel(中国科学院二区,IF2024 = 4.1)。研究组刘寒助理研究员为论文第一作者。国家中医药传承创新中心张占江研究员为通讯作者,雷明副研究员为共同通讯作者。国家中医药传承创新中心工作人员王净、覃美、黄丽容、欧夏莲、康亮、李翠以及广西医科大学硕士研究生温钊迪和陆映也参与了此次研究。该研究得到了国家自然科学基金、广西科技基地和人才专项、广西自然科学基金、广西重点研发计划、广西药用资源保护与遗传改良重点实验室和中央引导地方科技发展资金项目的共同资助。

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