青蒿中青蒿素和黄酮类代谢产物转录调控的最新研究进展

来源：上海交通大学

原标题：上海交通大学农业与生物学院唐克轩教授团队发表青蒿素和黄酮类生物合成协同转录调控综述文章

2020年2月11日，Cell旗下植物学领域国际顶级期刊Trends in Plant Science 在线发表了上海交通大学农业与生物学院唐克轩教授为通讯作者的题为“Parallel Transcriptional Regulation of Artemisinin and Flavonoid Biosynthesis”的综述论文。

疟疾是严重威胁人类健康的疾病，据世界卫生组织(WHO)统计，目前每年约有44万人死于疟疾，基于青蒿素（Artemisinin）的联合治疗法（ACTs）是WHO推荐的最佳治疗方案。青蒿素是从我国传统中草药青蒿（Artemisia annua L）中提取的含有过氧桥结构的倍半萜内酯化合物。青蒿中青蒿素的含量仅为其叶片干重的0.1-1%，且随着部分地区疟原虫对青蒿素抗性的出现，因此需要创新的调控方式。

植物各类特异的次生代谢产物的合成往往通过单个或多个转录因子的协同作用。本文综述了青蒿中青蒿素和黄酮类代谢产物转录调控的最新研究进展，重点讨论了可同时调控青蒿素和黄酮类代谢产物生物合成途径的转录因子及结构基因的双重调控功能。分析两条生物合成途径结构基因的启动子区发现，启动子区存在许多共同的顺式调控元件，并做了归纳总结。有助于筛选和鉴定具有双重调控作用的转录因子。深入了解这些转录因子及相关途径结构基因的协同作用机制，为进一步提高青蒿素和黄酮类代谢产物的生物合成的研究策略提供了理论支撑。

Figure 1. Flavonoid (Right) and Artemisinin (Left) Biosynthetic Pathways and Their Regulatory Elements in Artemisia annua.

上海交通大学唐克轩教授研究团队长期从事青蒿素生物合成调控及腺毛发育研究工作，积累了丰富的青蒿研究技术手段，成功研制了多个高产青蒿素的青蒿品种。在青蒿及青蒿素研究领域，迄今已经在Science Advances、Molecular Plant、New Phytologist、Journal of Experimental Botany等杂志发表了60多篇SCI研究论文。其中包括，率先完成了青蒿全基因组测序工作，阐明了青蒿基因组结构及进化，并鉴定了多个调控青蒿素生物合成及腺毛发育的关键调控基因，成功研制了多个高产青蒿素的青蒿品种等重要的工作。

本研究得到国家重点研发计划，比尔-梅琳达盖茨基金会，国家自然科学基金和国家转基因专项的资助。上海交通大学农业与生物学院唐克轩教授为本论文通讯作者，外籍博士后Danial Hassani为本论文第一作者。

论文全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1360138520300157