近日，浙江中医药大学开国银教授团队在JournalofExperimentalBotany在线发表题为“ABA-responsivetranscriptionfactorbZIP1isinvolvedinmodulatingbiosynthesisofphenolicacidsandtanshinonesinSalviamiltiorrhiza”的研究论文，揭示了脱落酸（ABA）响应的bZIP转录因子SmbZIP1正调控丹酚酸，负调控丹参酮生物合成的分子机制。
丹参作为我国著名的常用中药，其主要活性物质为水溶性的丹酚酸与脂溶性的丹参酮类化合物。由于丹酚酸与丹参酮具有良好的药理活性，且市场需求较大，因此如何提高丹参中丹酚酸与丹参酮的含量已经成为近些年的研究热点。已有研究表明遗传操纵转录因子的表达能够显著促进植物中次级代谢产物的含量，例如MYB类转录因子能够参与调控苯丙烷代谢通路。在丹参中已经证明了WRKY、bHLH、MYB等转录因子家族成员能够参与调控丹参次级代谢产物的生物合成，然而bZIP类转录因子在丹参中的研究甚少。该研究在ABA转录组库中筛选出一个强烈响应ABA的bZIP类转录因子，命名为SmbZIP1。通过过表达与基因敲除（CRISPR-Cas9）获得SmbZIP1转基因阳性毛状根株系，转基因结果表明过表达SmbZIP1能够显著促进丹酚酸的生物合成，抑制丹参酮的生物合成，而敲除株系反之。并通过双荧光素酶报告（Dual-Luc）、酵母单杂交（Y1H）、凝胶迁移（EMSA）实验证明了SmbZIP1能够特异性结合C4H1启动子区域的G-box-like元件激活它的表达，进而促进丹酚酸含量的积累；同时能够特异性结合GGPPS启动子区域的G-box元件抑制它的表达，导致丹参酮含量的降低。对SmbZIP1阳性毛状根株系进行转录组测序，发现先前报道的一个转录因子SmERF1L1被显著抑制，并通过一系列实验证明了SmbZIP1能够在转录水平上抑制SmERF1L1的表达。这些发现揭示了SmbZIP1在丹酚酸与丹参酮生物合成中的作用机制，为代谢工程提供了新型功能基因，并为进一步解析丹酚酸与丹参酮代谢调控网络奠定了基础。开国银课题组近年来在丹参有效成分的生物合成及代谢调控方面取得了一系列进展。这篇论文进一步揭示了ABA诱导的SmbZIP1调控丹参酚酸与丹参酮生物合成的分子机制。博士生邓昌平为该论文的第一作者，博士生时敏为共同第一作者，开国银教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金及浙江省科技项目等的资助。--END--
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