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紫杉烷类化合物是红豆杉属植物的特征次级代谢产物,其中,紫杉醇具有显著的广谱抗肿瘤功效,是目前临床上使用最多的抗肿瘤药物。但是,其在植物组织中含量极低,导致从植物中直接提取无法满足市场应用。目前生产紫杉烷类化合物的方法很多,其中在转录水平上应用转基因技术是常用手段之一。WRKY类转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,广泛参与了植物的发育、衰老与生长等多种生物学过程,其在植物防御与次级代谢产物合成过程中也具有显著的作用。本文以TcWRKY47转录因子为研究对象,探究其调控紫杉烷类化合物生物合成的分子机制。取得的主要结果如下:(1)基于红豆杉简易基因组与转录组数据筛选WRKY类转录因子潜在靶基因。基于红豆杉的转录组及简易基因组数据,筛选并获得31618个基因具有完整的5’端侧翼序列,提取出5017个含有W-box元件的5’端侧翼序列及其下游基因ORF框。通过对5017个基因进行功能注释,结果显示,包含紫杉烷合成酶T5H、T7H、T10H、T14H、DBAT、BAPT共6个基因在内,部分萜类合成、生物碱合成以及黄酮类合成的关键酶都是WRKY的潜在靶基因。此外,还发现了4个TcERFs,5个TcbHLHs,16个TcMYBs等转录因子的5’端侧翼序列也含有W-box元件,表明WRKY具有通过调控转录因子或关键酶进而调控紫杉烷合成的作用。(2)TcWRKY47及其潜在靶基因的表达模式分析。TcWRKY47是典型的IIa类WRKY转录因子,前期研究发现,其是紫杉醇的合成的潜在调控因子。MJ与GA激素处理后,TcWRKY47转录因子与紫杉烷合成酶T5H、T7H、T10H、T14H、BAPT和DBAT等6个关键酶基因具有一致的表达趋势。进一步的定量分析表明,TcWRKY47超表达能够不同程度的上调T5H、T7H、T10H、T14H、BAPT、DBAT和TASY基因的表达。因此,TcWRKY47能够显著地调控紫杉烷类化合物的合成。(3)TcWRKY47转录因子调控T5H与TcERF12/15基因表达的机制。T5H基因及TcERF12/15基因的5’侧翼序列均在植物细胞中具有启动子活性。利用EMSA及酵母单杂交实验确证TcWRKY47能够与3个启动子上的W-box特异性结合。利用共表达技术研究了TcWRKY47在细胞内也能够与T5H与TcERF12/15基因启动子上的W-box结合,并发挥不同的作用:i)当TcWRKY47转录因子与T5H基因启动子上W-box元件结合时,起正调控作用;ii)与TcERF12基因启动子上W-box结合时,起负调控作用;iii)与TcERF15基因启动子上ERF15W_A-box和ERF15W_C-box结合时,发挥正调控作用,而与ERF15W_B-box结合时,则发挥负调控作用。综上所述,本文通过对简易基因组及转录组数据的分析,对TcWRKY47的潜在靶基因进行了功能注释,并从中筛选出了6个5’端侧翼序列含有W-box元件的紫杉烷类合成关键酶基因。并且,本文进一步探究了TcWRKY47转录因子调控T5H与TcERF12/15基因表达的作用机制,一定程度上明晰了TcWRKY47转录因子在转录水平调控紫杉烷类化合物生物合成的机制。