植物研究 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 270-279.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.02.007
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Chang CAO1, Ya TIAN2, Chengwei LIU2(
)
摘要:
黄檗(Phellodendron amurense)是一种传统的药用树种,其富含的苄基异喹啉生物碱(BIA)具有显著的药理活性。O-甲基转移酶(OMT)是植物次生代谢中催化酚羟基甲基化的关键酶类,对苄基异喹啉生物碱结构多样化与稳定性具有重要作用。为系统解析黄檗OMT基因家族特征并挖掘参与BIA合成的关键基因,该研究基于黄檗全基因组数据,系统鉴定82个OMT基因家族成员。系统发育分析表明:所有成员均属于ClassⅠ类群,进一步划分为ClassⅠa和ClassⅠb 2个亚族。保守基序分析显示,2个亚族在保留核心SAM结合域的同时,其N端与C端基序组成存在显著差异。染色体定位分析表明:PaOMT基因呈不均匀分布且存在明显串联复制现象。结合黄檗多组织转录组数据筛选及体外酶活验证发现,PaOMT30能够催化(S)-金黄紫堇碱C-2位羟基的O-甲基化,生成(S)-四氢巴马汀红碱。该研究首次系统解析黄檗OMT基因家族特征,并明确PaOMT30在黄檗BIA合成途径中的C-2位甲基化活性,为阐明黄檗药用成分生物合成网络及BIA药物开发奠定了基础。
中图分类号: