三七PnbHLH转录因子过表达与PnCAS RNAi协同作用对皂苷合成的影响

该研究克隆了三七转录因子基因PnbHLH,其开放阅读框长为966 bp,编码321个氨基酸。构建了三七转录因子PnbHLH过表达载体,成功实现了转录因子PnbHLH基因过表达与植物甾醇合成支路关键酶基因PnCAS RNAi在三七细胞中的整合,探讨过表达PnbHLH基因与PnCAS RNAi协同作用对三七皂苷生物合成的调控作用。结果表明,转录因子PnbHLH能够与三七皂苷生物合成途径关键酶基因PnDS,PnSS和PnSE的启动子互作,进而通过调控关键酶基因的表达,间接影响皂苷的生物合成。进一步研究证明,过表达PnbHLH与PnCAS RNAi协同作用是调控皂苷生物合成更加高效的手段。与野生型和PnCAS RNAi三七细胞相比,过表达PnbHLH和PnCAS RNAi细胞系中,三七总皂苷和主要单体皂苷(Rd,Rb₁,Re,Rg₁,R₁)的含量均有不同程度提高,说明皂苷生物合成的正向调节和反向调节2种方式产生了叠加效应。该研究既发挥了转录因子的“多点调控”优势,又整合了皂苷副产物支路的弱化调节,探索出针对三七皂苷生物合成更加合理而高效的调控策略。