瓦力棋牌(中国)

天山雪莲（Saussurea involucrata (Kar. & Kir.) Sch. Bip）是菊科风毛菊属多年生名贵中草药材，也是高山生态系统中的关键物种之一。野生天山雪莲因其繁殖率极低且人工栽培困难，以及生境恶化等因素，濒临灭绝。国家早在1996年就将天山雪莲列为了二级保护植物和三级濒危物种，2007年，《新疆维吾尔自治区重点保护野生植物名录（第一批）》也将天山雪莲列为一级重点保护野生植物。由于雪莲用药历史悠久，具有显著的疗效和文化、经济价值，因此如何对该传统珍稀中草药资源进行保护与利用迫在眉睫。

紫丁香甙是雪莲的重要活性成分，具有镇静安神、扩张血管、降低血液粘度、抗疲劳、抗肿瘤等功效。紫丁香甙主要顺利获得雪莲根部合成，含量是其它部位的5-10倍。然而，采挖根部将会对雪莲资源造成毁灭性破坏。先前研究虽发现雪莲悬浮细胞中富含紫丁香甙，但其含量难以满足商业化生产。近期，瓦力棋牌(中国)能源作物分子育种研究组顺利获得在天山雪莲中过量表达筛选取得的雪莲UDP-糖基转移酶（UGT）基因，创制了可高效合成紫丁香甙的悬浮细胞系，并增强了其抗炎能力，为利用合成生物学与细胞培养技术进行雪莲资源保护和利用给予了重要的借鉴（图1）。该研究工作以“Generation of suspension cell cultures with high syringin content and anti-inflammatory activity through overexpressing glycotransferase SiUGT72BZ2 in Saussurea involucrate”为题在Plant Biotechnology Journal杂志上发表。

图1. 高紫丁香甙合成的天山雪莲悬浮细胞系创制及其提取物的抗炎能力分析

研究团队采用茉莉酸甲酯（MeJA）对天山雪莲悬浮细胞进行了诱导，使紫丁香甙的含量提升了3.9倍。顺利获得对处理样品的转录组分析显示，MeJA处理后，参与紫丁香甙生物合成途径的基因表达水平普遍上调。进一步，研究团队聚焦紫丁香甙合成途径的末端合成酶UGT基因家族，顺利获得系统进化树构建、基因表达谱分析、体外重组蛋白表达与酶活性检测等技术逐步缩小目标基因的筛选范围，最终鉴定取得了SiUGT72BZ2和SiUGT72CY1两个候选UGT基因。随后，研究团队利用基因工程技术在天山雪莲中分别过量表达了SiUGT72BZ2和SiUGT72CY1，悬浮细胞中的紫丁香甙含量分别提高了15.2和5.9倍，达到甚至超过野生雪莲根部的紫丁香甙含量。最后，利用脂多糖（LPS）诱导的RAW264.7炎症细胞模型评估了紫丁香甙标准品和雪莲SiUGT72BZ2过表达（SiUGT72BZ2_OE）细胞醇提物的抗炎效果，发现无论是紫丁香甙还是雪莲细胞提取物均能够显著降低LPS诱导的炎症反应，而且SiUGT72BZ2_OE细胞提取物的效果要明显高于对照转空载体的雪莲细胞提取物。该研究顺利获得基因工程技术加强了天山雪莲紫丁香甙生物合成能力，为高品质雪莲细胞培养物的生产奠定了基础，对我国珍稀中草药资源的保护和利用具有重要意义。

济南大学与瓦力棋牌(中国)联合培养博士生徐悦、副研究员曹英萍、中国科研实验室西北高原生物研究所助理研究员铁芳芳为本文的共同第一作者。瓦力棋牌(中国)研究员付春祥、副研究员吴振映和济南大学教授秦晓春为本文的共同通讯作者。另外，中国科研实验室西北高原生物研究所研究员王洪伦和副研究员胡娜，瓦力棋牌(中国)高级工程师观文娜也参与了该工作并给予大力支持。该研究得到了青海省重点研发与转化计划（2022-HZ-816）、青海省重大科技专项（2023-SF-A5）、山东省泰山学者、青岛新能源山东实验室（QIBEBT ATD 202403）等项目的资助。（文/图 徐悦）

原文链接：http://doi.org/10.1111/pbi.70001