2025年4月30日，西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心(以下简称中心)在西南生物多样性实验室1楼报告厅（C1-24-26）举行2024-2025学年第28期学术活动。本次会议由赵明教授主持，陈军文教授、唐卿雁副教授、和四梅副教授以及中心全体研究生参加了此次预答辩。

       在此次预答辩中，马迪娜以“白及中天麻素合成酶基因克隆与功能表征”为题进行论文答辩。天麻素是兰科药用植物天麻（Gastrodia elata）、白及（Bletilla striata）等的主要活性成分之一，也是巴利森苷类、白及苷等其他活性成分生物合成的前体。天麻素临床上用于镇静、催眠、抗惊厥和神经保护。异源合成天麻素一直是国内外研究热点之一，尽管利用工程微生物和生物转化已经实现了天麻素的高效合成，但是兰科植物中天麻素生物合成途径一直没有得到完全解析，这也导致人们对巴利森苷类、白及苷等次生代谢产物的生物合成途径认知不足。该研究以一年生白及为植物材料，探究了天麻素在白及不同组织中的含量差异，筛选出天麻素生物合成途径的候选基因，并对其中的候选UGTs进行了功能表征，发现其中四条具有催化对羟基苯甲醇生成天麻素，笔者将其命名为天麻素合成酶（GS），这是首次报道兰科植物GS的功能特征，为解析白及苷等活性成分的生物合成途径及其调控机制提供了重要理论基础。

熊静蕾以“灯盏花咖啡酰奎宁酸生物合成途径解析与异源合成”为题进行论文答辩。灯盏花（Erigeron breviscapus）中富含咖啡酰奎宁酸等酚酸类化合物，其活性成分3-咖啡酰奎宁酸（3-CQA）、3,5-二咖啡酰奎宁酸（3,5-DCQA）、4,5-二咖啡酰奎宁酸（4,5-DCQA）含量极高，3-CQA含量可达0.4%以上，3,5-DCQA含量可达4%以上，4,5-DCQA含量可达0.6%以上。研究发现咖啡酰奎宁酸具有抗氧化、神经保护、心血管保护等多种生物活性，以灯盏花咖啡酰奎宁酸为主要成分的药品有灯盏生脉胶囊和灯盏细辛胶囊等，应用前景广泛。

该研究筛选得到3,5-DCQA含量极高和极低的灯盏花植株进行转录组测序，在大肠杆菌（Escherichia coli）中原核表达、毕赤酵母（Pichia pastoris）中底物喂养对CQAs生物合成相关基因进行功能表征，并在解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）中对DCQAs代谢途径进行了重构，成功在解脂耶氏酵母合成3-CQA、3,5-DCQA、4,5-DCQA。

       杜江顺以“岩白菜素酿酒酵母的从头合成”为题进行论文答辩。近年来，尽管岩白菜素的生物合成途径已被初步阐明，但参与该途径的关键酶O-甲基转移酶（OMT）和C-糖基转移酶（CGT）的研究仍较为匮乏，特别是在酿酒酵母系统中的功能验证尚未见报道，这严重制约了利用酿酒酵母进行岩白菜素异源合成的潜力。该研究以朱砂根（Ardisia crenata）、走马胎（Ardisia gigantifolia）、九节龙（Ardisia pusilla）、厚叶岩白菜（Bergenia crassifolia）等药用植物为研究对象，对岩白菜素生物合成相关基因进行了系统筛选和功能鉴定。在此基础上，该研究创新性地利用酿酒酵母自身的莽草酸代谢途径优势，通过多策略组合优化：首先对上游莽草酸合成途径进行改造；其次优化下游岩白菜素生物合成关键酶的表达水平；最后提升各代谢元件的适配性，最终在酿酒酵母中成功实现了岩白菜素代谢途径的重构与异源合成。

宁凯以“基于人参皂营Rgl分子标记对三七种质群体筛选及群体构建”为题进行论文答辩。三七（Panax notoginseng (Burk). F.H.Chen）属于五加科人参属的名贵药用植物，其主要药用活性成分皂苷（包括人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rd以及三七皂苷R1）对代谢、血管、中枢神经系统等类疾病具有显著的疗效。药用植物传统育种主要依赖于表型选择，为了缩短育种年限，培育出高皂苷含量的三七品种，建立高效的三七育种材料筛选技术方法显得尤为关键。竞争性等位基因特异性PCR（KASP）技术是一种基于终点荧光检测的高通量基因分型技术，通过SNP位点精准分型鉴定筛选育种材料。该研究利用KASP技术，利用与人参皂苷Rg1含量相关的SNP位点对三七育种材料进行筛选，为高人参皂苷Rg1含量的品种选育提供技术支持。

 在此次预答辩过程中，参会的老师和学生就四位同学所进行预答辩的内容提出了自己感兴趣的问题，与汇报者展开了热烈的讨论和交流。

（刘亚红 供稿）

（和四梅 审稿）