大麻素生物合成关键基因CsCBDAS与CsPT1启动子的功能解析：植物激素与胁迫信号的协同调控机制

为解决大麻素生物合成调控机制不清的问题，研究人员通过构建CsCBDAS和CsPT1启动子-GUS融合的烟草转基因株系，系统解析了植物激素（IAA、GA3、SA、ABA）与胁迫信号（光、热、盐、创伤等）对启动子活性的调控规律。发现两类启动子具有组织特异性（腺毛高表达）且响应差异显著，为分子育种和代谢工程提供新靶点。

　　

大麻(Cannabis sativa)作为"未来作物"在医用大麻素生产领域潜力巨大，但其生物合成调控网络仍存在大量未解之谜。科研团队另辟蹊径，选择大麻素合成通路中的两大关键基因——大麻二酚酸合成酶基因(CsCBDAS)和异戊烯转移酶基因(CsPT1)，对其启动子区域展开"侦探式"解密。

通过构建启动子-β-葡萄糖醛酸苷酶(GUS)报告基因系统，在烟草(Nicotiana tabacum)中成功搭建了"基因开关"监测平台。组织定位实验显示，两类启动子在叶片和花器官中异常活跃，尤其在分泌腺毛中呈现"信号爆表"状态——这完美复现了大麻素天然合成的"工厂车间"分布特征。

激素刺激实验犹如"分子触发器测试"：生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)和水杨酸(SA)对两个启动子均有显著激活效果，而脱落酸(ABA)则专一性调控CsPT1启动子。当遭遇环境胁迫时，这些启动子展现出"危机响应模式"——光照、高温、低温、盐胁迫和机械创伤均能唤醒它们的活性，有趣的是干旱胁迫唯独青睐CsCBDAS启动子。

定量PCR验证实验证实，这些"基因开关"在原宿主大麻中同样遵循着烟草模型揭示的调控规律。该研究不仅绘制出大麻素合成的"环境应答图谱"，更揭示了植物通过整合激素信号与胁迫响应来精细调控次生代谢的新机制。