探秘青蒿中 AaDREB-9 转录因子：解锁渗透胁迫下次生代谢的关键密码

为探究 PEG 诱导的渗透胁迫对青蒿（Artemisia annua）的影响，研究人员开展了关于青蒿形态生理变化、次生代谢物合成及基因表达的研究。结果发现 8% PEG 处理下相关物质含量变化，还明确了 AaDREB-09 作用，为青蒿基因工程提供靶点。

　　本研究探究了聚乙二醇（PEG）诱导的渗透胁迫对青蒿（Artemisia annua）的影响，重点关注其形态生理变化、次生代谢产物合成以及基因表达。研究发现，轻度渗透胁迫对作为生物活性代谢物储存位点的腺毛密度有积极影响，但较高水平的渗透胁迫会使其显著下降。在 8% PEG 处理下，脯氨酸、糖类和花青素水平上升，而生长、相对含水量、叶绿素含量以及光合效率（F_v/F_m）下降。气相色谱分析显示，总精油化合物相比对照组增加了 1.49 倍，鉴定出 7 种主要化合物：1,8 - 桉叶素、樟脑、β- 石竹烯、β- 法呢烯、β- 柯巴烯、瑟林烯 - 4,11 - 二烯和阿尔廷酮。受到 8% PEG 诱导胁迫时，生物合成基因（PAL、CHS、ADS、DBR2 和 CYP71AV1）分别上调 2 倍、4.7 倍、4.1 倍、1.2 倍和 1.5 倍，从而促进青蒿素和其他次生代谢产物的生成。为探索渗透胁迫下 AaAP2/ERF 转录因子的作用，全面的全基因组分析确定了 DREB、ERF、AP2、RAV 和 Soloists 亚家族的 111 个成员。启动子分析揭示了 5 个同源物，其中 AaDREB-09 在渗透胁迫下的茎组织中上调幅度最大（2.8 倍）。进一步的蛋白质对接分析表明，AaDREB-09 与 AaDBR2 和 AaCYP71AV1 的启动子结合，增强青蒿素和二氢青蒿酸的生物合成，进而提高抗逆性。这些发现表明，AaDREB-09 是基因工程增强青蒿次生代谢产物生成和抗逆性的有前景的靶点。